硕士论文 基于ARM强脉冲光子治疗仪的控制与检测技术研究摘 要 I愀剃507帆1 Y2061强脉冲光(IPL)治疗仪是一种现代医疗器械，它采用了非剥脱、非接触的方式治疗各种皮肤疾病，主要是依靠低能量、强脉冲光照射皮肤病损组织，使其发生选择性的光热解作用，达到治疗目的。市场上IPL治疗仪采用更多的是单片机嵌入式系统，例如某公司产品强脉冲光子仪器，采用的是以ATMAGEl28为核心的控制系统，这套系统由于采用了只具有128K字节可编程Flash的8位微处理器，极大的限制了控制功能的多样性，而且无法在后续的开发改进中增加应用接口。同时，由于各种型号的仪器对控制系统的要求大致相同，显然，重复开发是极其浪费资源的。虽然IPL等仪器设备已经在社会上得到广泛应用，但是对于IPL对人体皮肤的作用机理还不十分清楚，对于光的各种参数，包括波长、光谱、脉宽、脉冲间隔、光斑大小、重复频率、功率和能量等，如何影响着治疗的效果还缺乏定量的数据。其中对强脉冲光信号的快速、有效、实时测量的缺乏是影响定量研究的重要原因。本论文的工作是采用以ARM为核心的嵌入式系统，并搭建Linux操作系统平台，在此基础上开发基于Qt库的用户操作界面，产生IPL所需的时钟控制信号。利用ARM对IPL输出光脉冲信号进行测量，对输出光脉冲的个数和脉冲宽度进行实时监测。本论文对强脉冲的光谱测量进行理论分析、电路设计、软件设计以及调试，其硬件和软件都已经调试通过，初步测量了强脉冲光的光谱分布。关键词：强脉冲光子治疗仪，ARM，Linux操作系统，USB，光谱测量，CCDAbstract 硕士论文AbstractIPL is a modem medical equipment that uses intense pulsed lightIt uses anon-ablative，non-contact way of treating various skin diseases，mainly by low-energy,intense pulsed light irradiating skin damaged tissue，resulted in selectivephotothermolysis role for therapeutic purposesSingle-chip embedded system is used in the equipment in the MarketSuch as acompany product IPL，ATMAGE 1 28 is used as the core control system，the systemsuch as the only 1 28K bytes of programmable Flash with 8一bit micro-processor,whichgreatly limits the diversity of the control functions，and Can not be improved in thefuture to increase the development of application interfacesAt the same time，dye tovarious types of equipment required for the same control system，obviously,isextremely wasteful duplication of development resourcesIPL and other equipment are widely used in the community,but for the IPLmechanism of action of human skin is not very cleara variety of parameters oflight，such aus wavelength，spectrum，pulse width，pulse interval，spot size，repetitionrate，power and energy,which influences the treatment effect is lack of quantitativedataThe important reason is the lack of fast，efficient，real-time measurement of theintense pulsed light signalIn this thesis The work is to use the ARM core embedded systems，and build theLinux operating system platform，and on this basis develop the user interface by Qtlibrary,IPL required for clock control signalmeasure the IPL output pulse signal byusing ARM，realtime monitoring of the number of the output light pulse and the pulsewidthIn this thesis，the process of strong pulse spectral measurements istheoretical，circuit design，software design and debuggingHardware and softwaredebugging ale successfulmeasure the spectral distribution of the intense pulsed lightpreliminarilyKey word：Intense Pulsed Light，ARM，Linux，USB，spectrum measurement，CCDII硕士论文 基于ARM强脉冲光子治疗仪的控制与检测技术研究目 录摘 要。IAbstractIII；I 录IIIl绪论。111课题背景112国内外的研究现状及存在的问题113课题目标，。214本文主要的研究内容及安排22光子治疗仪的结构和工作原理321光子治疗仪的结构322光子治疗仪电源的特点323脉冲氙灯的特性。4231脉冲氙灯放电原理4232脉冲氙灯的光谱特性一424 IPL治疗的机理525本章小结53 IPL治疗仪控制系统631嵌入式系统硬件基础6311内存扩展7312 Flash存储扩展832 ARM调试原理。833基于ARM的Linux操作系统10331 Linux内核的配置11332 8英寸LCD驱动12333触摸屏驱动14334嵌入式文件系统15335 Linux系统启动过程17336移植Qt库。1734光子治疗仪控制接口信号：194光脉冲检测设计2541光电池特性25III目录 硕士论文42 USB通信26421 USB控制器26422 USB数据传输2743实现检测光脉冲295脉冲光光谱测量电路设计3651测量光路分析3651数据采集电路分析与传输38511 CCD驱动电路的设计38512 CCD信号采集。4052系统结果分析4353本章小结466结束语。4761总结4762进一步研究47致 谢。48参考文献49IV硕士论文 基于ARM强脉冲光子治疗仪的控制与检测技术研究1绪论11课题背景伴随着现代文明的发展，加剧的环境污染和繁重的工作压力引发人类的皮肤产生各种各样的疾病，如何去除这些皮肤的污点成了现代人日益关注的焦点。在激光发明之前，人们只是采用简单的物理和化学方法，这些也被称为廉价繁琐的治疗。激光技术诞生之后，由于其能量密度大、单色性好等特点，被广泛使用，应用于医疗美容领域也就不足为奇。但是，起初的一些激光治疗方式，如超脉冲C02激光治疗，宝石激光治疗等，对皮肤均有一定的伤害，伴有一些并发症，如灼伤皮肤，破坏正常的细胞组织等，效果不尽人意，未能在临床上得到广泛的应用。直到1998年，美国激光医学和外科学会年会上Patrick HBitter Jr博士发表了由他本人开发并命名的FotoFacialTM治疗技术，该技术的关键在于：进行全面部治疗、系列治疗次数、以及采用“温和