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典型高效视力检测体系规划

为了满足人们日益发展的视办检测需求,使用SPCE3200微控制芯片,外部扩展TFT-LCD模块和键盘输入模块,设计出一种基于测试人员自主检测的视力检测系统。该系统的设计旨在为视力的自主

为了满意人们日益开展的视办检测需求,运用SPCE3200微操控芯片,外部扩展TFT-LCD模块和键盘输入模块,规划出一种依据测验人员自主检测的视力检测体系。该体系的规划旨在为视力的自主检测供应便利牢靠的帮忙。经实践测验成果表明,该体系简略高效特色明显,测验者个人即可独立完结视力检测的悉数进程,避免了作弊和人为失误的状况产生。

  人通过感官承受外界环境所表达的信息,并依据所得到的信息做出相应的反响,其间人们所最常运用的便是视觉。咱们常说的视力指的是人眼对印象的分辩才能,比较经典的解说是指人眼辨别两点是否分隔的才能,视力的好坏是由视网膜分辩印象才能的巨细来断定。一般来说,为了给医生判别视力供应帮忙,在医学临床上会运用视力检测的数值来对视力进行评价然后对视力好坏做出判别。

  在我国视力检测的办法多种多样,但归结起来可分为以下2种:1)较为传统的办法,即一测验人、一医生、一根指示杆、一视力表。测验人在医生的引领下,分辩指出指示杆所指示的视力表上视标的方向。2)由传统办法进化演化而来,运用当今先进的电子投影设备,选用先进的图形印象技能,替代传统意义上的视力表,将检测所需的图画愈加明晰的呈现给被测验人员完结视力检测进程。可是上述介绍的检测办法,都有固定的缺点,由于不管在哪种检测的全进程中,均需求一名医生进行帮忙作业,这样就会形成多种成果。1)需求对验光人员进行相关的培训并进行查核,费时吃力;2)在大规模体检中,不可避免会由于医生的不经意乃至偏袒作弊状况而形成的失误,这将对测验成果的公平性形成不良影响。

  为战胜以上缺点,有人提出了一种全新的检测办法,即视力的自主检测。文中以视力的自主检测为研讨方针,测验规划一种“由微型计算机全程操控、单人自主即可完结测验进程的光电视力自主检测体系”。拟规划出的实验体系悉数测验操控进程均在微处理器操控下完结,测验成果精确,运用操控极端便利,不会遭到环境的影响。一起,在文章中对体系的作业流程进行了探求,对体系的硬秤部分相关参数进行规划,并对体系作业时所需的软件程序进行了仿真调试。

  1 体系规划总路

  1.1 体系所需处理问题

  为了能够到达测验者在没有医生指示的状况下自主就能够完结整个视力检测进程的意图,咱们期望所规划体系能够需到达如下的规划要求:

  1)在实验进程中,体系要能够生成上下左右方向随机的视标给测验者进行调查;

  2)当测验者对给出的视标进行了判别,体系要能对判别的成果与视标原有方向进行比对,并依据对错进行相关的表现;

  3)若测验者对视标方向判别正确,则下个显现出的视标巨细应比本次显现出的视标巨细小一号;

  4)在测验进程中若视标方向判别均正确,体系要能一向显现到码数最小的视标;

  5)若测验者对视标方向判别过错,则体系能完毕实验并输出上一次正确时视标对应的码数巨细;

  6)实验体系长期无信号输入,能够主动完毕退出。

  1.2 体系作业进程规划

  依据上述所述需求实验仪器体系所需到达的要求,咱们对体系在一个测验周期中的作业进程进行一个详细的设置,即对一个测验者独立完结一次视力自主测验的实验作业流程进行的规划。详细作业进程如下:

  1)测验开端时,首要通电,体系初始化,为视力测验做好预备;若呈现过错,则进行相关提示,帮忙作业人员进行处理;

  2)处理器读取码数最大方向随机的图片,并显现在显现器上;

  3)体系等候测验者按键,并依据其按键所对应的方向进行判别,若正确则进行进程4,若不正确则进行进程5;

  4)体系生成比上一张测验图片码号小一号的方向随机的图片,并显现在显现器上,等候测验者进行挑选,并依据其按键所对应的方向进行判别,若正确则持续循环进程4);若过错则跳至进程5);

  5)体系显现终究一个判别正确的图片对应的标码巨细,将成果输出到输出设备;

  6)本次视力检测完毕,体系成果清零,回来开端初始化今后的状况,断电,本次测验进程完毕;

  7)若实验中呈现长期无按键按下的状况(在本实验仪器中设置时刻为10 s),则强制完毕,从实验状况中跳出并显现对应成果。

  其间,咱们将体系的一个周期内作业流程简图表明如图1所示。

  

  图1 体系作业简图

  2 体系硬件规划

  2. 1 体系硬件全体规划

  为确保体系各功用的需求,咱们依据体系所需完结的作业对整个硬件部分进行了功用分块处理,其间各个部分框图联系如图2所示,首要由SPCE3200主控板、TFT-LCD模块、键盘输入部分组成。其间,通过SPCE3200芯片来对TFT-LCD及键盘作业指令进行操控,TFT-LCD模块用于显现测验,而测验开端、形式挑选以及判别方向均通过键盘输入部分来完结,微型打印机则做为未来扩展的一个外设,用来打印终究成果。

  

  图2 体系硬件结构框图

2.2 SPCE3200单片机体系的特色及功用

  SPCE3200单片机体系具有依据S+Core架构32位处理器SPCE3200,具有S+Core7内核,内部集成了MPEC-4的硬件编解码、TV 解码接口、TFT、SPI\UART\I2C\SPI规范串口、USB、SD卡等多种外设接口,扩展便利,适用于PDA、便携媒体播放器、监控器、机器人等设备的开发。因而,该体系最大的特色是具有较强的多媒体处理才能。

  其详细特性如下:作业电压:I/O端口的VDD 3.0~3.6 V.CPU内核的VDD为1.62~1.98V;CPU作业频率:27~162MHz;SDDRAM最大容量可达16 MB;具有32位/16位的SDRAM数据总线;可编程挑选颜色形式4/16/64/256/32768/65536;共6个16位CCP守时/计数器(具可编程主动重载功用);供应40个中止源,分别为守时器、时基、外部输入以及键唤醒等;支撑键唤醒功用;USB功用:支撑USB1.1主机或USB1.1外设;UART功用;具有通用异步接收机和发送机;供应串行外围设备接口(SPI),具主/从形式;供应Sunplus串行输入,输出接口(SIO);内置Watchdog功用;供应LCD接口,具TFT办法/CSTN办法;支撑CCIR-601/656 CMOS印象传感器/TVE操控接口;支撑SD卡和NAND型Flash,用于海量数据存储。图3为SPCE3200的结构框图。

  

  图3 SPCE3200结构框图

  2.3 图画显现及按键输入模组介绍

  TFT-LCD中文全称为薄膜场效应晶体管液晶显现器,是有源矩阵类型液晶显现器(AM-LCD)中的一种,是在现在唯一在亮度、对比度、功耗、寿数、体轵和分量等综合功用上全面赶超CRT的显现器材,具有功用优秀、大规模出产特性好、主动化程度高、原材料本钱低价、开展空间宽广等优秀特色。

  而本体系所选用的TFT-LCD图画显现模块是内置于SPCE3200体系中的,具有多种输入格局下的接口操控;该LCD显现屏巨细为5.7寸,支撑颜色65536色、分辩率为640(水平像素)x480(笔直像素)的图画显现。

  该模块组具有杰出的显现作用,完全能满意咱们仪器的规划要求;选用敞开的SPCE3200接口衔接,使实验测验便利牢靠。一起,在main主程序中集成了对图画进行操作的TFT函数集,能够便利快速地对信号中图画方位及宽度等信息进行调试。

  按健输入模块则运用了SPCE3200体系自带的4×4阵列式按键,开端界说运用6个按键,并通过Key.h对测验进程中所需的方向键、开端键及完毕键来进行界说,图4为阵列式按键的电路图。

  

  图4 阵列式按键的电路图

3 体系软件规划

  本体系为到达想象的作业方针,依据各部分功用需求对软件操控程序进行了规划,程序首要是用于指令操控和方向判别。本体系的软件规划包含以下几个程序模块:

  1)main主程序函数模块对整个程序部分进行操控并依据需求调用各个子函数(如:TFT_PutPicture、show_PIC、Key_Show函数等),是一个循环函数。主函数作用是整体和谐各个模块。完结体系各函数间合理有序的合作,完结测验所需的意图。

  2)TFT_PutPicture子程序函数模块对显现图画进行操控,操控图片在屏中显现的内容、方位、巨细及分辩率等信息。

  3)show_P%&&&&&%子程序函数模块在测验进行中,该函数会得到一个随机数,并由此随机数来告诉TFT_PutPieutre函数,调用所需图画并将其显现在LCD显现器上,供应给测验者进行实验。

  4)Key_Scan子程序函数模块 该函数会对测验中所用到的按健进行设置,对程序中所运用的每个键都会给出一个赋值,并供应给main主程序,使主程序能够通过按健赋值对测验者进行操作和方向挑选进行判别,终究到达操控实验进程的意图。

  其间编译后的首要操控程序如下(节选):

  

  4 完毕语

  经实践测验实验,该体系的作业功用安稳,体系呼应速度快,图画显现作用杰出,通过本体系测验出的视力成果判别精确,终究各项功用都能够满意实践的需求。

  跟着人们对健康问题的越来越注重,对本身视力注重程度也会越来越介意。因而,对小型化、简练化的自主视方检测体系的要求呼之欲出。本项目依据SPCE3200的自主视力检测体系即供应一个杰出的处理办法,弥补了传统视力检测方面的缺乏,且体系运用简略、功用安稳、便于推行,具有必定的社会价值和市场前景。

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