专利名称：用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击器的电气控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医学动物实验装置，特别涉及动物实验腹侧脊髓损伤撞击器的电气控制系统。
背景技术：
传统的动物脊髓损伤撞击实验通常采用重物坠落(Weight Dropping, WD)法撞击脊髓背侧，具体方法是对麻醉的实验动物进行椎板后路切除，暴露但不破坏硬脊膜，然后将一个已知质量的重物块从一定的高度处以自由落体的方式坠落，撞击在动物脊柱背侧裸露的硬脊膜上，造成背侧脊髓一定程度的损伤。由于重物下落有加速度，但不撕破硬脊膜，不切割脊髓，因而属于动态负荷挫伤型。损伤模型用重物质量、坠落高度和脊髓挫伤面积来表征。上述实验方法造成的损伤部位是脊髓背侧，然而日常生活中由于车祸等事故原因造成的脊髓损伤患者多数是腹侧受损，重物坠落方法对这类情况不能进行很好的模拟。为了弥补此不足，本发明中设计的实验装置能够撞击脊髓腹侧，造成腹侧脊髓一定程度的损伤，损伤模型通过撞击力度、撞击位移、撞击持续时间和脊髓挫伤面积来表征，并以一次撞击过程中各时刻的位置偏移和撞击力度的曲线关系作辅助说明。
发明内容
本发明的目的是提供动物脊髓腹侧损伤医学实验装置的控制器，使该装置能够通过按键操作，以设定的速度在水平面上移动实验对象，调整实验撞击机构的高度，使二者对准，之后以设定的参数控制撞击实验并记录实验过程数据，有效地提高实验的科学性和精确性。为了达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统。所述撞击装置包括位置调整装置和操作头；所述位置调整装置包括直流电机、分别沿X、Y、Z三个轴向的三条直线滑动导轨；所述直流电机用于驱动实验操作平台沿X、Y两个轴向的直线滑动导轨上的移动，以及驱动操作头沿Z轴的直线滑动导轨移动；操作头包括撞击装置、电磁铁、位移传感器和压力传感器，所述撞击装置在所述直流电机的驱动下沿着Z轴向的直线滑动导轨进行移动，以将撞击装置固定在动物脊髓实验段，并在固定好动物脊髓实验段后在所述电磁铁的带动下撞击所述动物腹侧脊髓；所述位移传感器和压力传感器，用于测量撞击过程中产生的位移及撞击力度；所述电气控制系统包括:上位机模块:其与下位机模块相连，用于控制参数的设置，并将所设置的控制参数传送给下位机模块；其还用于接收下位机模块传送的位移传感数据和压力传感数据，并显示所接收的数据； 下位机模块:其与直流电机驱动模块、电磁铁驱动模块、传感器信号调理模块相连，用于根据所述上位机模块传送的所述控制参数指示所述直流电机驱动模块，以驱动所述直流电机的操作；还用于根据所述上位机模块传送的所述控制参数指示所述电磁铁驱动模块，以驱动所述电磁铁的运动；还用于接收所述传感器信号调理模块发送的所述位移传感数据和所述压力传感数据，并将其传送给所述上位机模块；直流电机驱动模块:其用于根据所述下位机模块的指示驱动所述直流电机的操作；电磁铁驱动模块:其用于根据所述下位机模块的指示驱动所述电磁铁的运动；传感器信号调理模块:其用于对所述位移传感器和压力传感器所测量的位移和撞击力度数据进行调理后输出所述压力传感数据和所述位移传感数据并传送给所述下位机模块。本发明实现的上述撞击器控制系统能够实现对动物脊髓腹侧的撞击力度、撞击持续时间、撞击位移的控制，并使用传感器记录撞击过程中位移和力度，能对撞击操作进行定量的描述。
图1是本发明的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击器的电气控制系统的结构框图。图2是本发明的所述电气控制系统的直流电机驱动模块的电路结构框图。图3是本发明的电气控制系统的电磁铁驱动模块的电路结构框图。图4是本发明的电气控制系统的传感器信号调理模块的电路结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。动物实验腹侧脊髓损伤撞击器主要由位置调整装置和操作头组成。位置调整装置主要包括三个24V直流微电机、相应的沿X、Y、Z三个轴向的三条直线滑动导轨。在直流微电机的驱动下，实验操作平台可沿X、Y两个轴向的直线滑动导轨进行正反向移动，调节动物脊髓实验段在XOY平面上的位置以对准操作头。同时，操作头可通过位置调整装置沿着Z轴向的直线滑动导轨进行正反向移动，以达到合适的高度，所有这些位置调整都是通过实验人员操作按键完成。在X、Y、Z三个轴向的直线滑动导轨上标有刻度，便于读出当前位置和进行位置调整，另外，在X、Y、Z三个轴向的直线滑动导轨的正负极限位置处分别安装了三组限位开关，共计六个，用来避免操作平台和操作头运动至极限位置产生机械碰撞和电机堵转而造成的损坏。操作头主要包括撞击钩、固定压片、小型的直动推出管式电磁铁(带复位弹簧)、由螺旋测微头组成的撞击位移限位调整装置、电位器式直线位移传感器和压力传感器。撞击钩是一个向上弯曲的金属钩，用来钩住动物脊髓的腹侧，固定压片是一个形如h的向下弯曲的操作钩，用来按压住脊髓的背侧，二者相互配合将动物脊髓实验段固定。撞击钩和固定压片的安装位置处均标有刻度，用以测量脊髓的矢状径，并且可根据不同的需要进行更换。在操作平台和操作头的位置调整结束后，固定安装撞击钩和固定压片的操作由实验人员手动完成，之后，在电磁铁的带动下撞击钩对腹侧脊髓产生撞击。撞击完成后撞击钩、固定压片与动物脊髓的分离由实验人员手动完成。直动推出管式电磁铁作为撞击脊髓执行器，通过大弹性系数的弹簧与撞击钩和固定压片相连接，在通电状态下，电磁铁的推出杆在电磁力的作用下推出，带动撞击钩撞击动物腹侧脊髓，在断电状态下，电磁力消失，推出杆在复位弹簧的回复力下回到原位，相应地，撞击钩和脊髓随之复位。电磁铁的一次通断电操作完成一次脊髓撞击，这个操作由实验人员通过按键完成。在电磁铁选型上，遵循低电压大电流的原则来达到功率需求，以确保实验人员在操作过程中的安全，根据这个原则，所选电磁铁的最大工作电压和电流分别为19V和 4.2A。在撞击方向的上方安装了撞击位移限位调整装置，主要元件是一个螺旋测微头，通过所述螺旋测微头可以方便地读出当前的撞击位移和对所述撞击位移进行精确的定量调整。另外，在操作头内部还分别安装了电位器式直线位移传感器和压力传感器，用来测量撞击过程中各时刻产生的位移以及相应的力度，二者的曲线关系用作脊髓损伤模型的辅助说明。脊髓损伤模型通过撞击力度、撞击位移、撞击持续时间和脊髓挫伤面积来表征，撞击力度通过电磁铁的电流大小来控制，撞击位移由位移限位调整装置来控制，而撞击持续时间是指脊髓在一次撞击中停留在最大偏移位置处的时间，因此可以通过控制电磁铁的连续通电时间来实现，通过选用不同尺寸的撞击钩以及配套的固定压片来实现脊髓挫伤面积的控制。上述动物实验腹侧脊髓损伤撞击器的操作由电器控制系统来控制。图1为本发明电气控制系统的结构框图。电气控制系统主要包括上位机模块、下位机模块、三个直流电机驱动模块、电磁铁驱动模块、传感器信号调理模块、按键模块、限位开关模块。上位机模块的操作环境使用一款自带Windows CE 5.0Core操作系统的嵌入式模块，采用32位低功耗高速ARM芯片，ARM920T处理器内核，输入输出设备使用4.3寸的液晶触摸屏，存储介质包括SD卡和U盘。WinCE操作系统具备友好的图形界面，支持可视化应用程序开发环境EVC和Visual Studio 2005，本发明中使用VS2005开发应用程序，存储于SD卡。上位机模块采用RS232接口与下位机模块进行通讯，实验人员可通过友好的可视化界面利用触摸屏进行电机速度的设置、电磁铁电流大小的设置和电磁铁持续通电时间等控制参数的设置，设置完成后，这些控制参数会通过通讯接口发送给下位机模块。另外，上位机模块会接收下位机模块发送的直线位移传感器数据和压力传感器数据，以曲线方式在液晶屏上显示，并以文本文件的方式存储于U盘，曲线便于直观查看，存储的数据可用于之后的进一步处理。上位机模块还会接收下位机模块传输过来的限位开关的信息，并在液晶屏上以红绿色进行指示，红色表示触发，绿色表示未触发。下位机模块的操作环境采用NXP公司32位的ARM7芯片LPC2132，移植了 uC/OS-1IV2.52嵌入式操作系统进行任务管理，uC/OS-1I是实时操作系统，可以保证下位机系统的实时性和可靠性，用来直接管理直流电机驱动模块、电磁铁驱动模块、传感器信号调理模块、按键模块以及限位开关模块，其中，直流电机驱动模块的接口有三个，分别对应沿X、Y、Z三个轴向的三条直线滑动导轨上的直流电机，电磁铁驱动模块、传感器信号调理模块、按键模块以及限位开关模块分别只有 一个接口。下位机模块中共有三个任务，常态下均为挂起状态，优先级由高到低，分别由限位开关触发唤起、上位机模块发送的控制参数或握手同步信号唤起、按键按下唤起。将限位开关对应的任务安排在最高的优先级有利于操作安全和机构保护，上位机发送的控制参数的优先级高于按键按下唤起，可以使参数重新设置后立即生效，无需等到下次操作，在此应用中合理。图2是直流电机驱动模块的电路结构框图。所述直流电机驱动模块用于控制动物试验腹侧脊髓损伤撞击装置的位置调整装置上的三个24V直流电机的操作，其与下位机模块的接口有三根信号线，由下位机模块分别传输刹车信号BRAKE_ARM、方向信号DIR_ARM和调速信号PWM_ARM，前两者均为高低电平信号，调速使用的是PWM信号。由于刹车信号不需要频繁变换，而方向信号的变换可能会比较频繁，同时调速信号频率也比较高，所以刹车信号采用普通光耦隔离，方向信号和调速信号则使用lOMBit/s高速光耦进行隔离。如附图2所示，PWM_ARM是调速信号，DIR_ARM是方向信号，分别由下位机模块LPC2132的PWM输出管脚和普通IO管脚输出。调速信号PWM_ARM和方向信号DIR_ARM输入到双通道10MBit/s的高速光耦芯片HCPL-2631进行隔离。BRAKE_ARM是刹车信号，由下位机模块LPC2132的普通IO管脚输出，其输入到普通光耦芯片TLP281进行隔离。光耦隔离后的速度信号PWM、方向信号DIR、刹车信号BRAKE连接到直流电机驱动芯片LMD18200，经过直流电机驱动芯片LMD18200内部的逻辑控制电路和功率器件，其输出J2可以直接驱动直流电机。其中，直流电机驱动芯片LMD18200为专用的H桥芯片LMD18200，该芯片同时集成了逻辑控制电路和功率器件，其导通电阻低，可输出6A的峰值电流，最大连续工作电流达3A，工作电压高达55V，具有过热报警功能以及过热与短路保护功能。LED灯Dl用于指示刹车信号是否有效，LED灯D3用于驱动芯片的过热报警，当直流电机驱动芯片LMD18200的结温达到145°C，由直流电机驱动芯片的THERMAL9引脚发生过热报警信号，输出低电平，LED灯D3被点亮。图3是本发明电磁铁驱动模 块的电路结构框图。为了便于撞击力度的控制，电磁铁采用电流驱动的方案，因此本发明中自行设计了一种隔离的电压控制电流源电路作为电磁铁驱动模块。该电磁铁驱动模块用于驱动所述操作头上的直动推出管式电磁铁的操作，其与下位机模块的接口有两根信号线，分别传输DA电压信号和使能信号。如图3所示，下位机模块LPC2132内部集成的10位DA转换器输出用于调节输出电流大小的电压信号A0UT,其由下位机模块的DA输出管脚输出。电压信号AOUT被输入到电磁铁驱动模块的单刀双掷型的模拟开关NLASB3157上。AEN是电磁铁驱动模块的使能信号，来自下位机模块LPC2132的普通IO管脚，所述AEN信号是高低电平信号，用来控制模拟开关的接通方式，从而控制AOUT信号的通断。Ul是一个高精密的双运算放大器0P213，其第一个运放用来作电压跟随器，以匹配AOUT信号经模拟开关后与线性隔离电路之间的输入输出阻抗。Ul的第二个运放连同线形光耦HCNR201、U2的第一个运放组成线形隔离电路，用于对电压控制电流源电路的电压控制信号进行线性隔离；其中，U2是与Ul同型号的运算放大器芯片，线形隔离电路的放大倍数可以通过精密多圈的电位器R7进行调节。U2的第二个运放、功率MOSFET管IRF640NS以及大功率精密电阻R9构成电压控制电流源电路，以线形隔离电路的输出电压(U2第一个运放的输出信号0UT1)作为控制信号，其输出信号0UT2用于控制所述电磁铁的运动。接口 P3接入电磁铁，D5为肖特基二极管，与电磁铁反向并联，构成续流回路，作钳位保护之用，D4为LED灯，用来指示电磁铁的工作状态。由于电磁铁的选型遵循低电压大电流原则，所以电流源的输出电流需要足够大，才能够驱动电磁铁，所以电压控制电流源电路选用功率MOS管搭建，可实现O 4.2A电流的无级调节，满足机械部分所选电磁铁的驱动要求。由于电磁铁属于感性负载，使用肖特基二极管反向与其并联构成续流回路，避免了电磁铁在关断瞬间产生大的反向电动势而损坏驱动电路。通过控制程序延时，保证连续两次撞击操作的时间间隔大于等于上次撞击持续时间的10倍，用于散热冷却，实现功率MOSFET和电磁铁的过热保护，同时使用自恢复保险丝作过流保护。图4是本发明传感器信号调理模块的电路结构框图。传感器信号调理模块，包括压力传感器信号调理电路和电位器式直线位移传感器信号调理电路。传感器信号调理模块用于对所述电位器式直线位移传感器和压力传感器所测量的在撞击过程中各时刻产生的位移信号和相应的力度信号进行调理并输出给下位机模块。压力传感器信号调理电路是将压力传感器输出的差分电压信号转换到合适范围内的单极性电压信号，以便下位机的AD转换器对该信号进行AD转换，再将其传送到上位机。电位器式直线位移传感器信号调理电路是将位移传感器输出的电阻信号转换到合适范围内的单极性电压信号，之后的处理与压力传感器信 号类似。每一次撞击完成后，本次撞击过程中各时刻的位移传感器和压力传感器数据经过所述传感器信号调理模块调理后都会发送到上位机模块。压力传感器测量的力度信号是电桥差分信号。附图4中所示的IN+和IN-是压力传感器输出的电桥差分信号，INAl 18U是精密的仪表运算放大器芯片，其内部由三个运放构成，专用于电桥差分信号的调理，最小共模抑制比高达IlOdB,差模放大系数可由精密的多圈电位器R2进行调节。FS是压力传感器测量的力度信号经INA118U运算放大器调理后输出的电压信号，即压力传感器数据，该信号连接到下位机模块的一个AD通道管脚，其中，下位机模块LPC2132内部集成了一个10位的AD转换器，共有8个通道的外部管脚。电位器式直线位移传感器输出的是电阻信号，电位器式直线位移传感器信号调理电路需要将该电阻信号转换为O 2.5V的电压信号，通过高精度的运算放大器实现。如图4所示，IN是电位器式直线位移传感器输出的电阻信号，AD8572是高精密双运算放大器芯片，其第一个运放用作电压跟随器，将传感器的电阻信号转换成电压信号，电阻R3和精密多圈电位器R4组成分压电路，该分压电路将电压信号调节到下位机模块LPC2132内部集成的AD转换器的输入信号范围，AD8572的第二个运放也是用作电压跟随器，用来匹配所述分压电路与AD转换器之间的输出输入阻抗，输出经调理之后的位移传感器电压信号DS，即位移传感器数据，并将该DS信号连接到下位机模块LPC2132的另一个AD通道。按键模块，共有八个按键，分别用作X轴正向运动、X轴负向运动、Y轴正向运动、Y轴负向运动、Z轴正向运动、Z轴负向运动以及电磁铁的启动，还有一个保留按键，按键的去抖动电路采用施密特触发器实现。各按键信号接到下位机模块LPC2132的普通IO管脚，并且相或后接到下位机模块LPC2132的低优先级外部中断管脚，采用中断-查询的方式进行管理。任意一个按键按下后，都会触发低优先级外部中断，中断服务程序会唤起优先级最低的任务，该任务负责查询哪一个按键被按下，并执行相应的操作。当运动按键被按下，首先查询限位开关状态，如果没有限位开关被触发或者只有反向的限位开关被触发，则执行相应操作，否则不执行，运动速度来自上位机的设置。当电磁铁启动按键被按下，并且距离上次撞击操作已经超过散热冷却时间(10倍于上次撞击持续时间)，则执行相应操作，否则不执行，撞击力度和撞击持续时间来自上位机的设置。限位开关模块，其包括安装在X、Y、Z三个轴向的直线滑动导轨的正负极限位置处的三组开关，共计6个，分别实现X轴正向限位、X轴负向限位、Y轴正向限位、Y轴负向限位、Z轴正向限位以及Z轴负向限位，上述六个限位开关的信号相或后接到了下位机模块LPC2132的高优先级的外部中断管脚。任意一个限位开关被触发后，都会引起相应的中断，中断服务程序会唤起优先级最高的任务，该任务首先会终止电机运动，然后会查询被触发的限位开关的位置，并向上位机发送限位开关的状态更新。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之 内。
权利要求
1.一种用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，所述撞击装置包括位置调整装置和操作头；所述位置调整装置包括直流电机、分别沿X、Y、Z三个轴向的三条直线滑动导轨；所述直流电机用于驱动实验操作平台沿X、Y两个轴向的直线滑动导轨上的移动，以及驱动操作头沿Z轴的直线滑动导轨移动；操作头包括撞击装置、电磁铁、位移传感器和压力传感器，所述撞击装置在所述直流电机的驱动下沿着Z轴向的直线滑动导轨进行移动，以将撞击装置固定在动物脊髓实验段，并在固定好动物脊髓实验段后在所述电磁铁的带动下撞击所述动物腹侧脊髓；所述位移传感器和压力传感器，用于测量撞击过程中产生的位移及撞击力度；其特征在于:该电气控制系统包括: 上位机模块:其与下位机模块相连，用于控制参数的设置，并将所设置的控制参数传送给下位机模块；其还用于接收下位机模块传送的位移传感数据和压力传感数据，并显示所接收的数据； 下位机模块:其与直流电机驱动模块、电磁铁驱动模块、传感器信号调理模块相连，用于根据所述上位机模块传送的所述控制参数指示所述直流电机驱动模块，以驱动所述直流电机的操作；还用于根据所述上位机模块传送的所述控制参数指示所述电磁铁驱动模块，以驱动所述电磁铁的运动；还用于接收所述传感器信号调理模块发送的所述位移传感数据和所述压力传感数据，并将其传送给所述上位机模块； 直流电机驱动模块:其用于根据所述下位机模块的指示驱动所述直流电机的操作； 电磁铁驱动模块:其用于根据所述下位机模块的指示驱动所述电磁铁的运动； 传感器信号调理模块:其用于对所述位移传感器和压力传感器所测量的位移和撞击力度数据进行调理后输出所述压力 传感数据和所述位移传感数据并传送给所述下位机模块。
2.根据权利要求1所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述对控制参数的设置包括对所述直流电机速度、电磁铁电流大小和通电时间进行参数设置，以控制直流电机的运动速度、电磁铁的撞击力度和撞击持续时间。
3.根据权利要求1所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述直流电机驱动模块包括普通光耦芯片、双通道高速光耦芯片和直流电机驱动芯片；其中所述普通光耦芯片具有用于接收下位机模块传送的刹车信号BRAKE_ARM的接口，该普通光耦芯片用于将所述刹车信号BRAKE_ARM进行隔离并输出光耦隔离后的刹车信号BRAKE ;所述双通道高速光耦芯片用于接收所述下位机模块传输的方向信号DIR_ARM和调速信号PWM_ARM，所述方向信号DIR_ARM和调速信号PWM_ARM经所述双通道高速光耦芯片进行隔离后输出隔离后的方向信号DIR和速度信号PWM ;所述速度信号PWM、方向信号DIR和刹车信号BRAKE经所述直流电机驱动芯片处理后输出驱动信号以驱动所述直流电机。
4.根据权利要求1所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述电磁铁驱动模块包括电压跟随器、线性隔离电路和电压控制电流源电路，其中所述电压跟随器用于匹配下位机模块与线性隔离电路之间的输入输出阻抗，并将下位机模块输出的电压信号传送到线性隔离电路；所述线形隔离电路用于将所述电压跟随器的输出信号进行线性隔离，并输出控制电压信号；所述电压电流源电路将该控制电压信号作为控制信号，以输出用于驱动电磁铁运动的电流信号。
5.根据权利要求4所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述电压跟随器包括第一高精密双运算放大器中的第一运放；所述线形隔离电路包括所述第一高精密双运算放大器的第二运放、线形光耦芯片和第二高精密双运算放大器的第一运放；所述电压电流源电路包括所述第二高精密双运算放大器的第二运放、功率MOSFET管以及大功率精密电阻。
6.根据权利要求1所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述传感器信号调理模块包括压力传感器信号调理电路和位移传感器信号调理电路； 所述压力传感器信号调理模块包括精密仪表运算放大器芯片，其内部包括三个运放电路，用于对压力传感器输出的电桥差分信号进行调理后输出压力传感数据并其传输给所述下位机模块； 所述位移传感器信号调理电路包括双运算放大器芯片，所述位移传感器输出的电阻信号作为所述双运算放大器芯片的输入，所述双运算放大器芯片的第一运放将所述位移传感器输出的电阻信号转换成电压信号，所述位移传感器信号调理电路还包括构成分压电路的电阻R3和精密多圈电位器R4，该分压电路用于将该电压信号调节到所述下位机模块内部集成的AD转换器的信号输入范围，所述双运算放大器芯片的第二运放作为电压跟随器用来匹配所述分压电路与所述AD转换器之间的输出输入阻抗，并输出经调理后的位移传感器数据，并将该位移传感器数据发送给所述下位机模块。
7.根据权利要求1所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述电器控制系统还包括按键模块；所述按键模块包括多个按键，用于指示沿直线滑动导轨进行正负向运动和电磁铁启动的唤起。
8.根据权利要求7所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述电气控制系统还包括限位开关模块，限位开关模块包括安装在X、Y、Z三个轴向的直线滑动导轨的正负极限位置处的六个限位开关，分别实现X轴正向限位、X轴负向限位、Y轴正向限位、Y轴负向限位、Z轴正向限位以及Z轴负向限位。
9.根据权利要求8所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述按键模块和所述限位开关模块的输出信号作为中断信号连接至下位机模块的外部中断管脚，所述限位开关模块的中断优先级高于所述按键模块的中断优先级。
10.根据权利要求1所述的用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，其特征在于:所述上位机模块使用WinCE嵌入式操作系统，用户通过所述WinCE嵌入式操作系统自带的图形化用户界面进行控制参数的设置；下位机模块使用uC/OS-1I实时嵌入式操作系统，通过RS232接收所述上位机模块发送的控制参数，并向所述上位机模块发送限位开关的状态、位移传感器数据和压力传感器数据。
全文摘要
本发明公开了一种用于动物实验腹侧脊髓损伤撞击装置的电气控制系统，该系统包括上位机模块、下位机模块、三个直流电机驱动模块、电磁铁驱动模块、传感器信号调理模块、按键模块、限位开关模块上位机模块提供友好的图形化用户界面，用于控制参数的设置、限位开关状态的指示以及传感器数据的显示和存储。下位机模块控制管理执行层的所有模块，接收上位机发送的控制参数，并向上位机发送限位开关状态和传感器数据；直流电机驱动模块根据所述下位机模块的指示驱动所述直流电机的操作；电磁铁驱动模块根据所述下位机模块的指示驱动所述电磁铁的运动；传感器信号调理模块对所述位移传感器和压力传感器所测量的位移和撞击力度数据进行调理；所述按键模块用于处理按键输入信号，所述限位开关模块用于处理限位开关输入信号。
文档编号A61D1/00GK103142326SQ201210541529
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者李鹏峰, 侯增广, 胡进, 谭民, 洪毅, 姜树东, 陈翼雄, 张峰, 王卫群, 张军卫 申请人:中国科学院自动化研究所