基于ARM处理器的微波热疗仪系统设计

　　（2）温度采集电路。在热疗过程中，为了检测人体患处的温度变化情况，系统配置了温度采集电路。它由8路热敏电阻和信号放大电路组成，热敏电阻先与固定电阻分压，经信号放大电路放大后接到单片机的A/D转换器。单片机再通过串口将温度信号传递给嵌入式系统模块，显示于液晶显示器上。

　　1.2.3 微波源

　　微波源采用磁控管作为微波振荡管，当磁控管的工作点设置合理、内部振荡稳定时，微波可由谐振耦合器和同轴电缆耦合到专门设计的圆形辐射器输出。该微波源主要由微波驱动电路和微波辐射器组成。它可外接手术刀和消融针（见图3），为不同部件提供微波输出。

图3 微波源

　　由于微波源输出的功率与驱动电压之间为非线性关系，在本设计中我们预先测出功率与驱动电压的对应关系表，控制程序通过查表将用户设置的功率转换成电压值，并通过串口发送给单片机。单片机再通过其自带的D/A转换器输出模拟电压以控制微波源的功率输出。

2 软件系统

　　2.1 嵌入式操作系统WINCE.NET

　　Microsoft Windows CE.NET （又称WINCE.NET）是一个紧凑、高效和可裁减的操作系统，适用于各种嵌入式系统开发中。它拥有多线程、多任务、完全抢先式优先级的特点，是一种面向嵌入式环境的实时操作系统。

　　Embedded Visual C++（简称EVC）是Microsoft公司推出的一套基于WINCE.NET平台的可视化开发工具，它支持MFC类库的子集，能够给开发者提供强大的支持，与普通Win32程序开发方法相似，基于此特点本次设计采用EVC4.0版本开发。

　　2.2 软件系统设计

　　根据硬件平台的特点以及实际的功能需求，软件系统分为两部分：手术刀控制和消融针自动控制功能，其中消融针自动控制功能提供三种功能：人体温度监视功能，微波功率自动调节功能以及消融针运行状态控制功能。其中人体温度监视功能提供温度-时间（秒），温度-时间（分）和功率-时间（分）三波形图，如图4所示。具体的系统流程图如图5所示。

图4 软件结构图

图5 程序流程图

　　2.2.1 手术刀控制功能块

　　该模块界面如图6（a）所示,它提供以下功能：控制微波刀启/停状态、计算微波刀运行时间、调整微波刀输出功率和初始化功率、时间参数。

（a） 手术刀状态显示

b） 消融针控制图
图6 软件部分功能图