洗片機是各醫(yī)院影像科的必需設備,。醫(yī)院影像科每天要沖洗大量的X－射線透射膠片，工作量大,，且洗片操作有一定難度,，對操作人員專業(yè)技術(shù)要求高，另外,，洗片時化學藥液對人體有傷害,。因此，目前醫(yī)院大多采用醫(yī)用自動洗片機,。進口的自動洗片機效果好,，但價格昂貴。本文介紹了一種自行研制的由微型機控制的醫(yī)用自動洗片機控制器,，主要介紹其軟硬件設計方案,，并重點介紹了溫度檢測模塊及CPLD（Complex Programmable Logic Device）在設計中的應用。
2　系統(tǒng)概述及功能要求
    洗片過程主要由顯影,、定影,、沖洗和烘干四部分組成

膠片先在裝有顯影藥液的顯影槽中放置一定時間，再在裝有定影藥液的定影槽中放置一定時間,，接著在沖洗槽中用清水沖洗,，最后烘干，洗片過程即完成,。四個過程對溫度,、時間均有要求，且顯影,、定影過程對藥液濃度有要求,。
洗片機有四種狀態(tài)：冷機、預熱、洗片和自檢,。冷機狀態(tài)即系統(tǒng)上電但不工作,；預熱狀態(tài)即機內(nèi)無膠片但工作區(qū)加熱到一定溫度，當有進片時可迅速升溫到洗片溫度,；洗片狀態(tài)時進行洗片流程,；自檢狀態(tài)時可檢查各執(zhí)行機構(gòu)是否正常。
控制器實現(xiàn)的主要功能有：（1）控制整個洗片工藝的流程,；（2）檢測并控制顯影,、定影、烘干三個工作區(qū)的溫度,，顯影,、定影的藥液量及液面高度，洗片的速度（即膠片在各工作區(qū)的時間）及泵與閥,；（3）判斷進出片及膠片型號,；（4）統(tǒng)計各型號膠片的洗片數(shù)量，統(tǒng)計藥液使用量,；（5）機內(nèi)時鐘,，定時開、關機,；（6）由鍵盤和液晶顯示器組成的人機接口,，方便操作，并可實現(xiàn)參數(shù)的設置,。
3　硬件系統(tǒng)的設計
    控制器由主控模塊,、鍵盤顯示模塊及執(zhí)行機構(gòu)三大部分組成，如圖2所示,。

主控模塊和鍵盤顯示模塊各由一片AT89C52單片機控制,，兩部分之間采用串行通訊。設計采用雙CPU,，是考慮到執(zhí)行機構(gòu)在機箱下部,，而主控模塊與執(zhí)行機構(gòu)之間的距離應盡量小，以提高系統(tǒng)可靠性,。液晶顯示與鍵盤模塊完成任務較多且功能獨立,，可單獨采用一片CPU，另外,，鍵盤顯示模塊與主控模塊分開，可放在機箱上部,，方便操作,。

鍵盤顯示模塊主要由AT89C52單片機、鍵盤、液晶顯示和串行通訊接口等組成,。
3．1　主控模塊
主控模塊包括AT89C52單片機,、溫度檢測、膠片檢測,、溫度控制,、泵和閥的控制、電機速度控制,、串行通訊接口,、擴充RAM、實時時鐘,、譯碼電路和開關電源等模塊,，主控模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。
由于控制器要求能對藥液使用量,、各片型洗片數(shù)量進行統(tǒng)計并保存統(tǒng)計數(shù)據(jù),，需要外擴非易失性存儲器?？紤]到價格因素,，沒有采用內(nèi)含實時時鐘的存儲器，而是采用了一片NV SRAM和單獨的實時時鐘,。外擴的存儲器采用了集成電路DS1225,，其存儲容量為64K。時鐘電路采用了DALLAS公司的集成電路芯片DS12887,。DS12887可提供年月日時分秒的計時,、定時報警、一個一百年的日歷,、可編程中斷及114字節(jié)的非易失性RAM,。洗片機控制器的溫度控制中采用了集成調(diào)壓模塊。
3．2　CPLD在設計中的應用
CPLD是一種新型的復雜可編程邏輯器件,。這種器件具有可編程性和實現(xiàn)方案容易改動的特點,。CPLD器件的使用大大縮短了產(chǎn)品的設計周期，提高了系統(tǒng)的集成化程度,、具可靠性和可擴充性,，在電子產(chǎn)品設計中得到了廣泛的應用。
設計中CPLD采用了XiLinx公司的集成芯片XC9572,。XC9572內(nèi)有72個宏單元,，可多次編程，支持在線編程,。CPLD中實現(xiàn)的功能包括：譯碼,；輸出控制量,、進／出片檢測及過溫檢測的接口；中斷控制,；地址鎖存,。
CPLD內(nèi)中斷控制的原理圖如圖4所示。INT1接到CPU的外部中斷腳INT1,。主控模塊有四個外部中斷源：實時時鐘中斷信號CLK_INT,、過溫中斷信號OV_TEM、進片中斷信號POS_IN和出片中斷信號POS　OUT,。當其中任何一個中斷源有效時,，D觸發(fā)器被清零，INT1為低電平,，CPU執(zhí)行中斷程序,。在中斷程序中，CPU通過讀INT　CE對應的I／O地址單元的數(shù)據(jù)辨認出相應的中斷源,，　　執(zhí)行對應的處理,。其中，INT_是讀中斷源的使能信號,INT_CE為低電平時,，讀中斷源,，同時D觸發(fā)器被置位，INT1恢復高電平,。

3．3　溫度檢測模塊
溫度檢測電路如圖5所示,。溫度傳感器采用AD590，工作范圍是－55℃～＋155℃,，其線性度良好,，且有恒流傳輸特性，便于遠距離傳送,。AD590的輸出電流與絕對溫度成正比,，供電電源為＋4V～＋30V時，絕對溫度每上升1K,，輸出電流上升1μA,，電流變化范圍很小，所以接一個9．8kΩ電阻及511Ω的可調(diào)電阻,，增大電流變換范圍,，以滿足LM324運算放大器的要求。
AD590的輸出信號經(jīng)第一級放大器LM324將電流信號變換為反相的電壓信號,，其中,，510Ω的可調(diào)電阻RW1用來調(diào)整電流－電壓變換的斜率。信號經(jīng)第二級放大器放大為穩(wěn)定的電壓信號,，可調(diào)電阻RW2起調(diào)零功能,。Vref＝＋5V為參考電壓,，由電源模塊LM317給出,。