基于AT89C51的激光共聚焦扫描显微镜

  作为一种具有较高横向分辨率和纵向分辨率的显微仪器，激光共聚焦扫描显微镜在所有的领域有较大发展 文中介绍了激光共聚焦光学扫描的非线性问题，通过选取合适的振镜以及驱动控制管理系统消除非线性，最后完成扫描驱动系统的软件设计。通过光学特性在生物组织病变前后所体现出的特征变化米检测并判断生物组织发生病变种类以及病变程度是医学界一个研究热点。激光共聚焦扫描显微镜不仅仅具备较高的平面分辨率，而且具有较高的深度分辨率，使其能够对佯品进行光学断层扫捕成像。

  激光共焦扫描显微成像技术是采用共轭焦点技术，如图1所示。其工作原理为激光光源发出的激光通过准直系统入射到两向色镜上，经过扫描系统入射到扫捕透镜和透镜组上，进入光纤束聚焦于被测样品。样品反射和后向散射的光经过光纤进入到光电探测器。光电探测器转换光信号后经过信号处理部分进入计算机做处理、成像，在整个成像过程中，只有来自样品焦平面上的光线能在探测器的光纤连接处正确聚焦，被探测器接收。而其他处于样品焦平面之外的光则不能进入探测器。

  激光共聚焦扫描一个很重要的部分便是扫描控制技术，本系统采用的是光学扫描成像技术。

  本激光高速扫描系统中采用单片机作为系统控制的核心，用以实现对扫描系统的控制。通过单片机控制振镜的偏转实现光学扫描，因此只有实现振镜良好控制才能实现激光高速扫描。

  该激光扫描控制管理系统采用单片机AT89S51处理器为核心，如图2所示，总系统包括快速振镜驱动及时钟部分、慢速振镜部分、电平转换部分、D／A转换、信号探测及处理部分、数据采集部分。－1

  系统通过电平转换模块将快速振镜扫描时钟板输出的像素使能信号(RS232电平)转换成单片机能接收的TTL电平接入单片机的外部中断和外部计数端口，单片机对像素使能信号加以计数，通过外部中断服务程序将像素使能信号的计数值读出，并通过D／A转换部分将其转换成模拟信号，用来驱动慢速振镜的偏转。同时，电平转换模块将快速振镜扫描时钟板输出的像素时钟信号(RS422电平)也转换成TTL电平接入A／D数据采集卡的触发端，触发采集卡进行信号的采集。PC机则通过串口控制单片机对扫描分辨率和幅度进行调节。

  激光共聚焦扫描显微镜的光学扫描方式存在非线性畸变，当振镜作等角扫描时，其像素点的间距存在一定的差异，为了消除非线性畸变，可选用CRS系列振镜。CRS系列扫描振镜带有像素同步脉冲，其作用是线性化整个扫描区域的采样点位移，因此能够很好的解决扫描区域的非线) CRS振镜

  本系统Y方向振镜选择CRS 8k振镜。CRS 8k振镜是一种高频共振扫描器件，其共振额定频率是7910Hz，最大扫描角度26°。

  CRS驱动板的设计特别考虑了扫描系统工作时相位特性和品质冈素Q存在的微小变化，驱动板包含了一个自身振荡回路，用以保持扫描系统存工作中能够达到机械共振。

  像素时钟是用来线性化整个扫描场。CRS振镜存在一个正弦角位移，频率等于该扫描振镜工作时的共振频率，这个正弦角位移就等于振镜工作时的一个噪声，必须加以去除。使用恒速像素，边沿象素就会扩散，中部会压缩。而像素时钟提供了速度更正，像素时钟以一直在变化的速度，配合扫描仪的角速度变化来达到共振频率。最小扫描失真的实现与线性化像素时钟能轻松实现位像素等距扫捕场。而此时像素时钟，便用来纠正小型扫描共振频率变异和扭曲。

  在进行串行通信时，要求通信双方具有标准且统一的接口标准，这样才可以方便的使不同的设备做通讯。在本系统中，快速振镜驱动板输出的像素使能信号为RS232电平信号，而像素时钟信号则是RS422电平，这两种电平信号均需送入单片机中，而单片机却只能接收TTL电平信号，为了能实现通信，所以必需通过电平转换模块来使信号匹配。本系统中用OP37芯片进行像素使能信号RS232电平到TTL电平的转换，使用专用芯片SN75175进行像素时钟信号RS422到TTL电平的转换。

  根据扫捕系统对D／A转换速度、精度、分辨率等指标的要求，本系统选用12位的D／A转换芯片AD7541。AD7541是一款兼容TTL／CMOS电平的D／A转换芯片，且功率小、噪音小、转换精度高，内部采用梯形电阻网络结构 建立时间小于1us。考虑到需用电压控制慢速振镜的电机，则必须将AD7541输出的电流信号转换成电压信号，且要求电压信号为正值，本系统采用单极性电压输出方式、D／A转换电路如图3所示。

  系统软件利用KeilC51平台做扫描控制管理系统的软件开发。首先，设置单片机的计数／定时器和中断的控制寄存器的各项参数，设置完成后，依次打开中断和电平控制端，等待中断。等待外部中断0，每来一个脉冲，计数器T0加1，然后判断计数器T0是否溢出，若未溢出，将计数器T0的当前值送至输出端口，进行D／A转换，控制行扫描。如果溢出，则计数器T0清零，重新开始计数，即进行重新扫描。软件流程图如图4所示。

  通过本设计的激光共聚焦扫描系统的控制管理系统，可以在一定程度上完成4K／S的扫描速度，得到的慢速振镜的控制波形如图5所示。

  本系统为实现激光共聚焦显微镜的扫描控制，采用单片机AT89C51作为控制管理系统，通过电平转换用快速振镜的时钟使能信号控制慢速振镜的转动，用快速振镜的时钟像素信号控制数据采集卡的采集、实验表明本系统运行良好。

  关键字：编辑：什么鱼 引用地址：基于AT89C51的激光共聚焦扫描显微镜

  1 硬件电路设计（图） 系统工作过程： 单片机AT89C51采集设备的各种信息，根据不同设备和传感器，可以是压力、流量、温湿度、电压、电流等，然后与预先存储在单片机内的阈值比较，若超出正常范围，则通过电话机拨号电路拨打维护人员的固定或移动电话，等待拨通后再控制ISD4004构成的数码语音电路播放相对应的故障信息。维护人员听到信息后根据故障优先级作相应处理。 1．1 语音电路 ISD4004语音芯片是由美国ISD公司推出的新产品，单片录放语音时间8-16min，简单易操作，音质好。芯片内含振荡器、防混滤波器；平滑滤波器、自动静噪、音频放大器及高密度多电平闪烁存

  快热式热水器程序MCU AT89C51 XAL 12MHz //#pragma src#include reg51.h #include intrins.h #include math.h void delay(unsigned int); //延时函数 void display(void); //显示函数 unsigned char keysCAN(void); //按键扫描处理函数 void heatCTRl(void); //加热控制函数 void temptest(void); //测温函数 sbit swkey=P1^0; //开关键 sbit upkey=P

  摘要：介绍了基于A189C51的电源切换控制器的设计的具体方案，从硬件结构，软件编制和抗干扰措施三方面做了详细讨论。试验和实际运行表明，该电源切换控制器性能优．价格低．可靠性高。关键词：AT89C51；电源切换控制器；工作模式 0 引言 随着现代工业的发展和社会的进步，人们对供电持续性的要求已慢慢的升高，如要求供电电源采用两路甚至两路以上，一路为常用电源(如外线电源)，另外的为备用电源(如内部的发电电源)。因此，需要一种能在电源之间进行自动切换的装置，以保证某路正在使用的电源在发生故障时能自动切换到另外的正常电源上，保证供电不问断或间断时间在允许的范围内。该电源切换装置一定要有反应灵敏、工作可靠、功能齐全、声光指示等特点。传统的电源切换装

  系统简介 本系统的基本功能是通过对语音信号进行压缩，以实现高效率数字录音，可用于电话留言，语声应答等场合。采用磁带录音实现电话留言，虽然录音的时间比较久，但不便于查找和保存。数字录音可以克服磁带录音的缺点，不仅查找速度快，而且对录音信息进行编辑整理也十分便捷，更方便的是数字录音信息可以转存在计算机硬盘或光盘上以便长期保存。但是数字录音的缺点是要实现长时间录音需要很大的存储空间，因此本系统一方面采用存储量为16MB的单片闪速存储器KM29N160，另一方面采用2.0Kb/s的速率对语音进行压缩，采用这两种方法后，能轻松实现2小时之后的数字录音。 系统硬件设计 整个硬件设计包括三个部分，一是TMS320C5402 DS

  量程自切换频率计采用AT89C51单片机控制，主要由信号放大整形电路，单片机控制电路，分频电路，信号显示电路以及电源电路五个模块组成。本文阐述了系统的硬件组成及工作原理，论证了设计的具体方案的可行性。系统程序采用C语言编写，经Keil软件进行调试后在Prote us软件中进行仿真，并且经过实物的测试，能轻松实现对不同波形的频率做测量。具有自动切换并指示量程，精度较高，测量范围较大等特点。 近年来，随着科学技术的加快速度进行发展，特别是类似单片机等相关集成电路生产技术的快速堀起，推动了仪器仪表及家电产业的加快速度进行发展，用程序代码来简化硬件电路的复杂程度，使其不断向着体积小，价格低，功能更加多样化、智能化的方向发展。功能齐全，价格低的产

  单片机控制的量程自切换频率计 /

  射频卡(非接触IC卡)是最近几年发展起来的一项新技术，与传统的接触式IC卡磁卡相比较，利用射频识别技术(radio frequency identifica-tion)开发的非接触式IC卡成功解决了无源和免接触等难题，是电子器件领域的一大突破。其高度安全保密性以及使用简单等特点，使之在各领域的应用异军突起。本文介绍的非接触射频卡读写器就是基于单片机AT89C51CC01 (笔者应设计要选择带独立CAN控制器的MCU)与复旦微电子股份有限公司的FM1712嵌入式读写芯片开发的。它能完成对Mifare卡的所有读写及控制操作，并可方便地嵌入到其它的系统(例如：门禁，公交，考勤等)中而成为用户系统的一部分。 1 FM

  CC01和FM1712的射频卡读写器的设计 /

  1系统硬件设计 系统结构如图1所示，采用ATMEL公司生产的51系列单片机AT89C55和AT89C51为核心，其中主机采用AT89C55、从机采用AT89C51。从机负责64点的数据检测，各检测点的温度和湿度经过温、湿度传感器及其转换电路转变为电压信号；经过矩阵网络进行信号选择，所得信号送到相应的信号放大整理电路放大，再进入A/D转换器，进行模数转换，将数字量送入从机，再经从机的数据处理，送给LED进行显示，同时定时传送给主机AT89C55；主机负责收集各粮仓内的数据(可监测50~100个粮仓)，实现数据的保存、打印以及调用历史数据，并可巡回显示各粮仓的及时温湿度及报警状态。 AT89C55/51芯片是由ATMEL公

  引言 在实际生产的全部过程中，常常要用到具有自动换向功能的控制部件，如机械加工中的往返运行(位移)，直流电源的正反向输出，电动机的正反转运行等现象，都是当正向(或反向)运行到一段时间或一定位置时，自动换为反向(或正向)运行，周而复始的过程。实现这一过程的自动化，就是设计一套控制电路，再配以位移传感器或时间继电器。目前市场现有的时间继电器虽能用多个组合来满足一些使用场合的要求，但仍存在着重复计时误差大，稳定可靠运行性不高，使用不方便灵活等问题。为此，笔者研发了以单片机为核心组成的时间／位移换向控制器SWHX-1，该系统具有成本低等特点，可完全且克服以上不足。 电路组成及工作原理 SWHX-1的内部电路如图1所示。该系统分

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