本文摘要：0章节目录 医药学上对于腰间盘引人注意症等腰腰椎病，一般来说采行物理学机车的激进派放化疗方式。本牵引床系统软件是以二段式床体为放化疗服务平台，应用ARM等内嵌式处理器并结合电子计算机对床体各层面健身运动搭建分布式系统操控，并由交流电电机推行外力作用慢、比较慢机车及床体的给出视角的慢比较慢旋转，进而搭建腰腰椎病的物理学放化疗。1系统作用与总体方案设计 牵引床以二段式床体为放化疗服务平台。 其床体分为前、后几段，可供患者躺在。

0章节目录　　医药学上对于腰间盘引人注意症等腰腰椎病，一般来说采行物理学机车的激进派放化疗方式。本牵引床系统软件是以二段式床体为放化疗服务平台，应用ARM等内嵌式处理器并结合电子计算机对床体各层面健身运动搭建分布式系统操控，并由交流电电机推行外力作用慢、比较慢机车及床体的给出视角的慢比较慢旋转，进而搭建腰腰椎病的物理学放化疗。1系统作用与总体方案设计　　牵引床以二段式床体为放化疗服务平台。

其床体分为前、后几段，可供患者躺在。前端有同样携带将患者腰上端同样，运用牵引绳与主题活动卧室床联接。机车健身运动是前后左右方位的平动。

卧室床在电机驱动器下可往前才知道一定间距，而患者腹部则是被同样着，那样牵引绳对椎间盘就拥有一定的相互作用力。卧室床改装“S”型拉力传感器检验驱动力。

后段床体也是有同样携带将患者的腰下边至大腿骨处同样，并可在电机铸就下为腹部处为枢轴保证水准平面图的旋转、竖轴向的弯折承载转动、及其向上下两边的旋转总共三个层面的转动。前端床体的机车速率移动式，后段床体的旋转视角与旋转速率也可随意原著。　　牵引床为医生获得四个层面可调整的物理学健身运动，充份合乎腰椎间盘突出物理学放化疗的务必。具体放化疗中，医师依据病人的病理学状况，将后床体的左、右旋转结合快踏基本上的快踏作用进行有效用以必须起着“正脊”具有。

　　牵引床的总体方案设计采行分布式系统操控管理体系，如图所示1下图。电子计算机做为上位机软件根据RS-485总线与三个内嵌式控制板（下位机）组成分布式系统系统总线互联网搭建对床体健身运动的操控。电子计算机搭建系统软件整体实时控制页面。

系统软件简易的操控每日任务被溶解变成三一部分，各自由三个内嵌式控制板按段动态性执行顺利完成。在其中，机车健身运动及驱动力的检验与操控由一片STC89C52RD 单片机设计顺利完成；三个旋转健身运动的视角检验及操控由Samsong企业的32位系统ARM核RISC处理器S3C44B0X应急处置；床体上各种限位开关开关电源等开关电源量检验及键入则由另一片STC89C52RD 搭建。图1系统总体方案设计框图2系统软件硬件开发　　2．1根据STC89C52RD 的机车操控　　高矮机车放化疗是根据交流电电机驱动器卧室床往前健身运动进而裁切同样在病人腰部的同样携带，造成一定的机车相互作用力造成在椎间盘。

驱动力尺寸及高矮由医师设定，并保持一段时间。保持期内可顺应床体旋转等姿势进行物理学放化疗。　　驱动力可由卧室床的S型紧急事件式拉力传感器转换为脉冲信号。该数据信号尺寸与边加个感应器上的鼓励直流电源力尺寸相关。

感应器敏感度为1mV/V，若DC鼓励工作电压为9V，则感应器键入仅次数据信号为十米V。假如力传感器的测量范围为0-200Kg，则相匹配感应器键入脉冲信号为0-十米V。该数据信号经仪表放大器AD623放缩500倍后为0-9V，经“Л”型电感器、电容器无源网络过滤后輸出给10位A/D转化器TLC1549。

驱动力数据信号頻率很低，处理器每秒抽样20次。应用一个专用型的STC89C52RD 的片内硬件配置计时器，间距五十米s转到定时器中断系统服务根据SPI串行通信进行一次A/D转换，并将转换后的数据信息由UART经控制模块处理芯片74LBC176转换为485数据信号发送到上位机软件。由上位机软件鉴别后接到控制代码操控机车电机及机车全过程。　　STC89C52RD 是STC企业生产制造的加强型51单片机，可靠性低，抗干扰能力强悍。

在商品备案对控制板保证电磁兼容测试性实验时，寻找应用AT89C52不过关的开关电源单脉冲阻拦实验及其髙压静电感应阻拦实验新项目，STC89C52RD 可只有根据。STC单片机设计的可靠性从而可见一斑。

　　2．2根据STC89C52RD 的开关电源量检验与操控　　床体应用限位开关为每个健身运动行程安排进行限位开关，避免 系统软件无法控制造成 驱动力过大骨裂患者，或旋转、旋转视角过谋士患者甩出来床体。当经常会出现碰触行程安排限位开关开关电源的状况时，汽车继电器控制回路将必需断开电机开关电源使电机转停。控制板STC89C52RD 动态性检验这种数据信号，并迅速将此信息内容根据485串行总线传平等主义位机。

系统将中止该过程并将系统软件废黜。单片机设计将系统软件的23个键入开关电源量情况锁定不会有3片74HC377中，确保情况可靠键入。

各界键入经过光耦合器阻隔、ULN2803放缩，驱动器汽车继电器的开关电源来操控每个电机的起停及人组姿势。　　设定“急退”按键，在患者自身觉得不舒适感的情况下可自主按住，系统软件将迅速中断驱动力并将床体旋平。当患者按住“急退”按键，单片机设计检验到后即根据485总线将此信息传平等主义位机。系统对接到后，马上中止当今的机车过程，并接到指令，单片机设计直接操控机车电机旋转中断驱动力。

假如床体正处在旋转弯折情况，则操控将床体旋平。这种对策进一步提高了机车放化疗系统软件的安全系数与可靠性，针对一台医疗机械来讲是必必须充分考虑的。　　配搭一片STC89C52RD 做为专用型的开关电源量检验与操控处理器。

那样可使这些管理程序更为简洁、纯碎，更非常容易搭建，可为了确保可靠准确性的姿势。若将这些每日任务分拆到别的控制板中，不容易降低手机软件的程序编写可玩度，步骤不容易更为简易，不至于将降低系统软件经营的可靠性、安全系数。　　2．3根据ARM处理器S3C44B0X的旋转运动控制系统　　医疗器械的经营回绝低噪声。系统软件应用效率高、低噪音的新式380V髙压功率大的交流电电机做为床体健身运动的执行器，来搭建床体机械结构多维、多轴、多层次的健身运动。

对交流电电机的操控应用PWM方法。PWM驱动器应用效率高功率大的VMOS管功放电路。在内嵌式电机操控处理器随意选择上，应用Samsong企业的32位系统ARM核RISC处理器S3C44B0X。

该处理器具有双串行接口、五个PWM计时器、8地下隧道10位ADC、最少cpu主频66MHz，基本上担任运动控制系统回绝。　　上位机软件经485总线接到的转动健身运动命令中包含有速率主要参数及视角主要参数数据信息。

三个层面的旋转健身运动各自各相匹配一个PWM计时器的键入。旋转电机的变压由PWM頻率主要参数调整。速率操控是开环增益的。

转角传感器配搭高精密单圈传感器。电阻器外接9V鼓励，即0-360度相匹配0-9V。本质上，只应用了0-三十度范畴。

那样，ARM控制板、PWM电动执行机构与转角传感器的精确测量阶段包括视角方向闭环控制调整电源电路，搭建旋转视角的调整。充分考虑现阶段销售市场上不会有借款难题并为了更好地更优地多次重复使用资产并维护保养专利权，结合S3C44B0X的內部資源设计方案了特有的硬件加密作用。一般来说数据加密是利用软件的日历表及其电子计算机中的硬盘序列号来搭建的。

电子计算机的计算工作能力强悍，优化算法搭建也更非常容易，可是通常也更非常容易被破译。好的方式是运用电源电路硬件配置来保证数据加密。最先，运用S3C44B0X內部的RTC设计方案日历表计时器保证硬件配置备案時间数据加密。

第二，运用DS18B20中全世界唯一的系列号做为备案系列号来保证数据加密。DS18B20是DALAS企业生产制造的数据温度感应器，但在这儿并无需其温度测量，只是运用在其中全世界唯一的系列号。它与ARM处理器的相接仅有效一根手机充电线未作串行通信传输数据。

图2旋转运动控制系统框架图3软件开发　　控制系统每日任务与优化算法依照二级流形产自在每个内嵌式控制板及其上位机软件的手机软件中。STC89C52RD 单片机设计应用汇编程序程序编写，高效率，可靠性低。

S3C44B0X为ARM7核心，应用C语言特汇编程序进行混和程序编写。上位机软件则应用功能齐全的DELPHI6.0Windows应用软件开发环境产品研发，应用ObjectPascal語言编写编程代码。这促使手机软件对床体的操控更加协调能力、可靠和高效率，页面简洁友好往来，作业者便捷、可靠性低。

在产品研发全过程中应用了一些新的技术性，最关键的是控件技术性，特别是在串口通信中应用了控件技术性，进一步提高了串口通信的可靠性，保证 了系统软件的可靠性。其软件架构作用整体框架图如图所示3下图。3．1通信协议　　上位机软件对机车健身运动、旋转健身运动与开关电源量姿势的操控与商议指挥者是根据一定协议书的数据通信表述至各内嵌式处理器执行的。

通信命令按照多线程串行通信数据通信文件格式制定，还包含字头、下位机详细地址、命令数据信息和结束符三一部分。字头与结束符作为数据信息即时。命令、数据信息表述基本参数与操控等信息内容。　　上位机软件根据485总线积极接到告之命令来读取数据并进行操控。

各下位机内嵌式控制板平常正处在处于被动对接情况，当确认搜索详细地址是自身时，即上传数据信息或运行命令。实践活动中寻找因为无线信道的难题，最先及最终发送至的标识符通常不容易经常会出现不正确，进而造成 一定的误码。这不容易危害到系统软件的可靠性。

为了更好地解决困难这一难题，在字秀发送至前及结束符发送至后，多发送至好多个涉及的字节数“0xFF”。试验证实，大幅度降低了错误差。　　3．2根据Spcomm控件的串口通讯搭建　　用Delphi搭建串口通讯，常见的方式有：第一，用以控件。如Mscomm和Spcomm控件等。

第二，用以API函数在Delphi中启用其他串口通讯程序流程。用以API方式的优势是适合编写更加简易的基层通讯程序流程，但缺陷是编写串口通讯程序流程更加简易。本系统软件配搭Spcomm。它是Small-PigTeam产品研发的一个第三方Delphi串口通信控件，该控件具有比较丰富的与串口通讯息息相关的特性及恶性事件，获得了对串口通信的各种各样作业者，且程序编写比较简单、实用性强悍、可扩展性好。

在Delphi开发软件中沦落一个被广泛运用的串口通讯产品研发控件。Spcomm串口通信控件为线程同步。对接和传送数据各自在2个进程内顺利完成，对接进程部门管理收到数据信息时启动OnReceiveData恶性事件。WriteCommData()涵数将蓄势待发送至的数据信息加载键入油压缓冲器，发送至进程在后台管理顺利完成数据信息发送至。

在对接和传送数据前务必复位串口通信，用StartComm合上串口通信，撤出程序流程时要StopComm再开串口通信。4汇总　　医疗器械商品尤其是针灸理疗机器设备必需具有于患者人体，可靠性是第一位，没法疏忽大意。因而，系统软件的可靠性设计是重要。

将操控每日任务与优化算法产自在各有不同的内嵌式处理器中按段经营，可使每一个处理器的程序流程都实际、明确，而且便捷上位机软件进行操控。本系统软件已交由生产厂家（河南省腾近医疗器械有限责任公司）生产制造，并已在好几家医院门诊推广放化疗，反映实际效果不错,并已造成大概一百万元经济收益。早就权威专家大会检测审查为河南科研成果。

艺术创意点：在简易的嵌入式操作系统中应用好几个内嵌式处理器结合上台电子计算机来按段担负系统软件的简单任务与优化算法，为医疗器械的研制开发获得了极佳的可靠性。　　论文参考文献：　　[1].江申陈最先王子健孙盾.根据S3C44B0X的内嵌式溫度环境湿度动态性视频监控系统[J].微计算机软件，2006,6-2:207-208.　　[2].马鹏阁.一种作为颈、脊、椎间盘机车放化疗的理疗仪器[J].电子工程师，2004，05　　[3].李岩荣盘祥.根据S3C44B0X内嵌式mu;CLinux系统软件基本原理及运用于[M].北京市：清华大学出版社，2005.　　[4].田泽.嵌入式操作系统产品研发与运用于实例教程[M].北京市：北航出版社出版，2005.。

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