4.2 基于TFT-LCD显示的程序设计
基于硬件电路的设计,通过编写控制与处理程序完成数据采集与数据显示等功能,单片机执行系统所有功能程序,系统软件设计流程如图5所示。
系统上电后,单片机与TFT-LCD液晶屏初始化,主要设置单片机通信协议和显示液晶屏初始化界面,该初始化界面一帧显示2.5 s。
初始化完成后,单片机处于等待接收触摸屏状态,如果接收到坐标数据则调用坐标判断子程序,如果收到“自动”或“单次”按键范围内坐标数据,就执行调用A/D采集子程序,完成荧光信号数据的采样与读取。
为能够在TFT-LCD正确显示,需对数据进行格式化转换,读取采样数据判断其正负,然后调用对应子程序处理,该子程序主要完成十六进制数据与对应电压值的转换,电压值与显示屏的坐标位置转换。
转换结束后,调用显示子程序,利用本次采样值相对坐标点与前一次采样值相对坐标点连接的方法,进行连续A/D采集,通过TFT-LCD显示终端实时显示,反映荧光信号强度的动态变化。每次采集时间约为500 ms,“自动”模式下进行多次采集,“单次”模式下进行一次采集。为了便于显示屏的人机界面操作,通过触摸屏可设置停止、采集与复位清屏等功能。
5 试验分析
为了测试本系统对牙齿的监测性能,对两种牙齿进行试验检测,一种为蛀牙牙齿,另一种为无蛀牙齿,做5次实验,牙髓荧光信号采集结果如图6所示。
从测量结果看,第1次荧光的相对强度很低,仅0.6 mV,而第2~5次荧光强度信号的幅值较高,同时看到信号并不是一条水平线,说明探头照射位置的改变等因素也会带来一定影响。无蛀牙齿的荧光强度相对有蛀牙齿的要高,变化较明显,说明牙齿的牙髓活力状况与自身的反射荧光大小有直接关系。同时,荧光相对强度与检测放大电路有密切相关,检测放大电路的放大倍数越大,荧光信号的相对强度也越高。
6 结论
基于系统荧光信号的采集与显示电路,采用12位A/D转换器与真彩色、低功耗的TFT-LCD相结合,设计基于单片机的荧光信号采集程序。初步验证了该系统可完成对牙髓荧光信号的采集与显示。在试验中检测的对象数量较少,程序的稳定性有待进一步提高。采集系统设计将为后来系统功能的升级提供帮助。