眼科光學儀器注視系統研制

電氣自動化論文編號:ZD639    論文字數:47305,頁數:108

 
目  錄

第一章 緒論 1
1.1 眼科光學相干斷層成像（OCT）技術 1
1.2 光學儀器注視系統 1
1.3 總體設計與方案比較 2
1.3.1 注視系統總體設計要求 2
1.3.2 注視系統的方案比較 2
1.4 OLED技術簡介 3
1.4.1 OLED技術概述 3
1.4.2 OLED技術的原理 3
1.4.3 OLED技術的特點 4
1.5 通信的基本概念 5
1.5.1 RS-232C標準 5
1.5.2 通信參數 6
1.6 8051的開發流程 6
1.7 本章小結 7
第二章 硬件設計 8
2.1 Pictiva™ OLED顯示屏開發板rd-040 8
2.1.1 rd-040的組成 8
2.1.2 rd-040控制電路總體設計 9
2.2 電壓轉換電路模塊 9
2.3 8051主控電路模塊 11
2.3.1 P89LV51RD2芯片 11
2.3.2 8051主控電路原理 12
2.4 OLED顯示驅動模塊 13
2.5 通信接口設計 13
2.5.1 PC機與8051的串行通信 14
2.5.2 8051與SSD0323的并行通信 14
2.6 本章小結 14
第三章 軟件設計 15
3.1 總體設計 15
3.2 PC端程序設計 15
3.2.1 界面設計 15
3.2.2 控制模塊 17
3.2.3 通信模塊 21
3.2.4 用戶界面與LabVIEW接口 23
3.3 8051端程序設計 23
3.3.1 與上位機通信模塊 25
3.3.2 控制模塊 27
3.3.3 與OLED通信模塊 28
3.4 本章小結 30
第四章 調試過程 32
4.1 調試步驟和調試結果 32
4.2 調試結果分析 38
4.3 調試問題和解決方案 38
4.3.1 SSD0323的GDDRAM重排（Re-map）問題 38
4.3.2 MAX3232芯片的故障與排查 40
4.3.3 8051通信模塊的調試 41
4.4 本章小結 42
第五章 總結展望 43
參考文獻 44
附錄一 PC端程序清單 45
附錄二 8051端程序清單 60
謝辭 75
譯文及原文 76

摘要

 本課題探討了基于OCT設備內注視系統的注視系統開發，其關鍵技術可用于其他眼科設備。光學相干斷層成像（OCT)是近年來發展較快的一種新型成像技術，能對生物組織內部的微觀結構進行高分辨率的斷層成像，具有快速、非侵入及高分辨率等特點，在眼科檢查中有著廣泛的應用。由于具有高分辨率的特點，OCT單次成像掃描范圍非常有限。為了使檢查能夠覆蓋整個眼底，商用OCT中往往引入一個由LED點陣或LED顯示屏構成的注視系統，通過改變視標的位置，引導眼球的定位。
 本文提出了一種基于有機發光二極管（OLED）顯示屏的注視系統開發方案。設計從上位PC機用戶操作開始，到顯示屏的最終顯示為止，詳細給出了電路的設計方案與PC端和8051端軟件流程。硬件方面，采用OSRAM公司生產的OLED顯示屏參考設計套件, 包括電壓轉換電路模塊、8051主控電路模塊、OLED顯示驅動模塊和RS-232通信模塊等。軟件方面，PC端程序根據眼科檢查的實際要求，采用Delphi開發平臺進行界面設計；8051端程序根據PC端發送的控制數據執行用戶操作。上位機與下位機之間使用RS-232標準實現控制數據的傳送和實時控制。
 
 關鍵詞：注視系統，上位機，下位機，串行通信，OLED

STUDY OF OPTICAL SYSTEM IN OPHTHALMOLOGY

ABSTRACT

 The development of a fixation system is discussed in this article based on the fixation system of OCT. The key technique can be used in other ophthalmic instruments. Optical coherence tomography (OCT) is a novel tomography imaging technique. It provides cross-sectional tomography image of the microstructure of biological tissue with high depth and transversal resolution. Featuring in the fast, noninvasive and high resolution imaging, OCT is widely applied in the field of ophthalmology. Due to its high resolution, the scanning range of OCT is rather limited. Thus in a commercial ophthalmic OCT, a fixation system based on LED dot matrix or LCD display is always introduced in. Along with the movement of visual target, different place of retina will be scanned and image of the whole retina is obtained.
 This article puts forward with a new scheme of fixation system based on organic light-emitting diode (OLED) Display. From the user’s operation in the upper computer to the output of the ultimate screen display, the hardware design scheme and software flow charts of both PC and 8051 are studied in detail. Hardware design is based on the OLED Reference Design Kit of OSRAM Corp., including DC/DC converter, 8051 control module, OLED driver and RS-232 communication interface. Program of PC is developed in Delphi platform, and should take the user’s need into account. User’s operation is performed by the program in 8051 according to control information from PC. Data transfer and real-time control from upper computer to lower computer is realized by RS-232 standard.
 
 Key words: fixation system, upper computer, lower computer, serial communication, OLED