数字化显微镜调节控制系统 【技术领域】
本发明涉及一种数字化显微镜调节控制系统，特别适用于生物、医学领域，属于显微镜调节控制技术领域。
背景技术
显微技术被广泛用于工业、农业、商业以及其他领域，特别是生物、医学等行业。但是一般显微镜由于功能的限制使用时只能手工调节，很不方便，而且放大倍数不准确，例如Bradford教授研发的布氏多投影显微系统，通过手压式开关启动旋转变焦法，并通过变倍器辅助进行调节变焦，使标本在200-16000倍范围进行调节变倍。中国的布康公司采用手动调节法进行调距，复星公司采用钢丝拉动变焦镜进行调节焦距。
上述几种显微镜或显微系统的调节只能凭操作者的经验调节变距，由于血片200倍左右到活血片8000-10000倍，均凭感觉和经验操作，不能准确地显示镜下倍数，带有一定的盲目性，另外操作方法繁琐，，像距也难以寻找，缺乏准确性。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种结构简单、功能齐全、可以直接操作的数字化显微镜调节控制系统。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种数字化显微镜调节控制系统，其特征在于，在一台显微镜上配有一套调节控制系统并在中央控制器中注入相应的软件，便可实现对显微镜的调节、控制。该调节控制器包括一台式控制箱，其内有主控制板、步进电机及驱动电路、开关电源和显示器；其中所述的主控制板包括CPU中央控制器、看门狗电路、译码电路、PWM电路、光电隔离电路、继电器、稳压电路、显示电路、接口电路；其中CPU单片机的数据总线、地址总线、译码电路的控制线分别控制一个输出驱动电路、一个输入驱动电路、以及液晶显示驱动电路，一个输出驱动电路连接四路光电隔离器，分别连接步进电机驱动电路和CCD的放大或缩小驱动电路，一个输入驱动电路连接步进电机的限位输入，CPU单片机的PWMO产生光亮度控制，PWM1产生灯柱控制，CPU单片机的P1，0连接看门狗电路。
调节控制器体积小，采用全中文图形液晶显示，主控板和液晶显示器采用16位的数据总线连接，并用数据更新显示地方法来控制液晶显示器，该系统具有可调放大倍率、PID控制步进电机、数据可设置和掉电保护等特点。它的控制方式根据显微镜的镜头设有5种：2倍率、4倍率、10倍率、40倍率和100倍率。每一种放大倍率都可连续调节，并且每种方式放大倍率所对应的步进电机的步数都可以重复设置，有掉电保护功能。此外显微镜调节控制系统还可以控制CCD的放大和缩小，以及显微镜的灯光亮度，它的输入输出部分与主控制板完全电性隔离、性能稳定，安全可靠。
本发明的优点是显微镜操作简易，图像按指令要求准确显示，显微镜的分辨率大为提高，图像更清晰，使用领域更广泛。
【附图说明】
图1为数字化显微镜调节控制系统结构外观示意图；
图2为本发明的系统配置结构方框图；
图3为系统的主控制板电气总图原理图；
图4 4a-4c为主控制板总图分拆图。
【具体实施方式】
以下结合附图和一个实施例对本发明作进一步说明。
参照图1，是本系统结构外观示意图。图中1为CCD、2为光电开关、3为镜头抱箍、4为变焦镜、5为显微镜接口、6为滑块、7为丝杆、8为步进电机、9为接线盒。
参照图2，这是本系统的配置结构方框图，除图1中所示的零部件外，图中还显示的有：电源板10、细分步进电机驱动电器11、程序12、液晶数字显示器13、控制面膜14，细分步进电机驱动电器11连接步进电机8。
参照图3和图4a-4c，图3为系统的主控制板电气总图原理图，为了比较清楚显示图面的电路，将图3分为图a-图c。图中包括CPU中央控制器16、存储器17、18、看门狗电路20、译码电路19、PWM电路24、25、4路光电隔离电路26-29、4个继电器31、2组稳压电路22、32、液晶屏显示电路接口23、25只触摸按键接口30和通讯接口21；其中CPU16的Po.0-Po.4，P1.1、P1.2、P1.5、P1.7为25只触摸按键输入输出线，CPU16的D1-D7为数据总线，A0-A15为地址总线，译码电路输出3个地址控制线，分别控制一个输出驱动电路、一个输入驱动电路以及液晶显示驱动电路；一个输出驱动电路34连接2片四路光电隔离器26-29，分别连接步进电机驱动电路和CCD的放大或缩小驱动电路，一个输入驱动电路连接步进电机8的限位输入，CPU16的PWMO产生光亮度控制，PWM1产生灯柱控制，CPU16的P1，0连接看门狗电路20。
从上述电路看出，本系统的特点是采用操作面板为薄膜触摸式按键；所述的细分步进电机驱动电路11采用脉冲控制；所述的接口电路21采用RS232通讯接口，可以用于自行扩展，为安全可靠还采用触点继电器式、模拟量功率管式输出，另外，驱动电路的4路输出为继电器式的，通过光电隔离器26-29分别与步进电机8连接。
本系统采用CPU中央控制器为INTER16位单片机，它运算速度快。液晶屏采用16位的数据总线连接，减少了CPU在液晶屏显示的开销时间，从而提高系统的速度。除C/D转换所有的外部接口都有光电隔离器，保证了本系统的可靠性和抗干扰能力。
本系统的另一个优点是采用精确的方法控制步进电机，从而控制变焦镜头的精确调节，能达到从40-30000倍的任何倍率，是现有的控制系统难以达到的。
上述的调节控制系统的工作是在控制面膜上输入至程序，程序经过换算发送一定的脉冲至细分步进电机驱动器，该驱动器按程序指定细分步进电机转动，电机转动时通过丝杆带动滑块将变焦镜送到指定位置，CCD摄像送至监视器或电脑完成控制全过程后，在液晶数字显示屏显示出来。