本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度聚焦超聲設(shè)備的功率檢測(cè)及其水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高強(qiáng)度聚焦超聲(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是一種發(fā)展迅速的無(wú)創(chuàng)超聲治療技術(shù),它利用超聲波較強(qiáng)的穿透性及良好的聚焦性等優(yōu)勢(shì),通過(guò)將體外低能量的超聲聚焦于體內(nèi)靶組織,利用熱效應(yīng)精準(zhǔn)對(duì)靶組織進(jìn)行治療,且不損傷周圍組織,因此在腫瘤治療及溫敏藥物釋放等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本論文基于中國(guó)科學(xué)院國(guó)家自然科學(xué)基金“磁共振在體三維溫度成像系統(tǒng)”項(xiàng)目,本文根據(jù)現(xiàn)有HIFU系統(tǒng)的缺陷和不足,設(shè)計(jì)了功率檢測(cè)及水處理子系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了基于ARM的信息交互系統(tǒng),通過(guò)擴(kuò)展各類接口實(shí)現(xiàn)主控系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的通信,以解決現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)實(shí)時(shí)超聲輸入電功率測(cè)量、水處理系統(tǒng)體積龐大、超聲用水流量難以準(zhǔn)確控制,系統(tǒng)集成化程度低等方面的問(wèn)題。其中,功率檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于PIC單片機(jī),采用吸收式功率探頭,高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,并擴(kuò)展了CAN通信接口,實(shí)現(xiàn)了對(duì)超聲輸入功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于PIC,主控電路包括PIC18f46k22單片機(jī)及外圍電路,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)入水和出水流量的精確控制;基于ARM的信息交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)中控制器采用TI公司的ARM3359,通過(guò)移植Linux操作系統(tǒng)、采用多線程及Linux特有的信號(hào)傳遞機(jī)制、編寫上層應(yīng)用程序,最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互,且響應(yīng)速度快,可靠性高。最后在上位機(jī)Windows環(huán)境下編寫基于MFC集控系統(tǒng)軟件操控界面,對(duì)上述方案進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的功率檢測(cè)及水處理系統(tǒng)可以較好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能,證明該方案可行。
【關(guān)鍵詞】：PIC 嵌入式ARM 功率檢測(cè) 水處理 信息交互
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R445.1;TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題的研究背景8-9
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 課題的來(lái)源及研究意義10-11
• 1.4 論文主要內(nèi)容11-13
• 2 基于PIC的功率檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)13-28
• 2.1 E類功率放大器設(shè)計(jì)原則13-14
• 2.2 功率檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)14-21
• 2.2.1 單片機(jī)選型14-15
• 2.2.2 AD8362原理及性能15-16
• 2.2.3 AD7091原理及性能16-18
• 2.2.4 RS232-CAN接口轉(zhuǎn)換電路18-21
• 2.3 功率檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)21-26
• 2.3.1 RS232-CAN程序設(shè)計(jì)21-22
• 2.3.2 基于PIC功率檢測(cè)程序設(shè)計(jì)22-23
• 2.3.3 基于MFC功率檢測(cè)界面設(shè)計(jì)23-26
• 2.4 小結(jié)26-28
• 3 基于PIC的水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-38
• 3.1 水處理系統(tǒng)分析28
• 3.2 水處理系統(tǒng)水路設(shè)計(jì)28-29
• 3.3 水處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)29-34
• 3.3.1 電源轉(zhuǎn)換電路30-31
• 3.3.2 電磁閥驅(qū)動(dòng)電路31-32
• 3.3.3 固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)電路32
• 3.3.4 時(shí)鐘計(jì)時(shí)電路32-34
• 3.4 水處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)34-37
• 3.4.1 基于PIC水處理程序設(shè)計(jì)34-36
• 3.4.2 基于MFC水處理界面設(shè)計(jì)36-37
• 3.5 小結(jié)37-38
• 4 基于ARM的信息交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)38-54
• 4.1 ARM處理器選型38-40
• 4.1.1 ARM處理器概述38-39
• 4.1.2 ARM處理器選擇39-40
• 4.2 嵌入式操作系統(tǒng)40-42
• 4.2.1 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用分析40
• 4.2.2 嵌入式系統(tǒng)選擇40-42
• 4.3 基于ARM的信息交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-52
• 4.3.1 信息交互系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)43-44
• 4.3.2 信息交互系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44-47
• 4.3.3 RS232通信程序設(shè)計(jì)47-48
• 4.3.4 網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)48-51
• 4.3.5 CAN通信程序設(shè)計(jì)51-52
• 4.4 系統(tǒng)測(cè)試52-53
• 4.5 小結(jié)53-54
• 5 總結(jié)與展望54-56
• 附錄I：PIC功率檢測(cè)主程序56-58
• 附錄II：PIC水處理主程序58-62
• 附錄III：ARM信息交互系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)塊62-63
• 附錄IV：ARM信息交互系統(tǒng)主控制程序63-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得研究成果70-71
• 致謝71-72

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本文編號(hào)：320346