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西北工业大学
硕士学位论文
RS-232串口无线通信与旋转刺激台控制系统设计
姓名:王引卫
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:卢健康
20050301
西北工业大学硕士学位论文
摘要
抗运动病药物筛选实验是中药抗运动病研制的重要环节。论文内容是抗运
动病药物筛选实验法设备仪器研制的一部分。文章基于当前微电子技术和计算
机技术的最新发展,提出了该设备仪器研制的总体方案,重点阐述了作者所要
承担的机串口无线通信系统以及旋转刺激台转速无线控制系统的研
制。
串口无线通信系统选用,工作在频段的无线收发芯片
为核心器件。文章论述了它的工作原理,并给出了通信系统的具体软硬
件设计。该系统实现了机与外围设备的短距离无线数据通信,使机可以接
收旋转生物信号并进行数据处理,同时对旋转刺激台转速进行无线遥控。
旋转刺激台转速无线控制以单相异步电动机为执行元件,用来无线
接收机发出的转速命令,实现对异步电动机的变频调速。既充当着无
线收发器的角色又承担着对逆变器功率开关器件的控制任务,逆变器选用工
智能功率模块。论文阐述了异步电动机恒压频比调速的基本理论,并在此
基础上论述了调速设计所采用的单极性平均对称规则采样算法,根据计算结果
设计了系统的软件编程,用软件生成控制波。
论文对各组成电路进行了实际制作,编写了软件程序,并对结果进行了测
试。调试结果显示,软硬件制作很好地满足了课题的要求。
本文属于国家自然科学基金和横向课题资助项
目。
关键词无线通信,,变频调速,正弦脉宽调制,智能功率模块
西北下业大学硕士学位论文
第一章绪论
问题的提出
人肌体在运动中受到加速度、视觉和深部感觉的刺激,当肌体不能适应这
些刺激时,可发生眩晕、头昏、恶心、呕吐、面色苍白等一系列前庭植物神经
反应,称为运动病。运动病作为一种疾病,对人体的健康构成了一定的威胁。
在现代的交通情况下,运动病的发生率明显增加,据统计,约的人体验过
运动病,患有严重的运动病,飞行人员在训练中晕机发生率为
,大约的航天员发生过空间运动病。因此运动病和空间运动病的防治
是医学中待解决的问题
随着各种航空、航天计划的实施以及高科技条件下应急的需要,英国、法
国、美等西方国家投入了大量的人力和物力,研究出不少抗运动病的药物,如
用于抗眩晕的晕海宁、甲经安定、莫达非尼、咖啡因、马凑等,作为调节睡眠
和提高中枢觉醒状态的一项主要措施。尽管这些西药对人的中枢神经系统有抑
制作用,但都无法避免产生口千和嗜睡等系列副作用,更重要的是对处于运动
状态中的各类人员的神经系统和记忆力有不同程度的损害性影响。结果导致工
作效率和适应能力严重下降’。
目前,国内关于抗运动病药物的研制已取得了初步成效,但还处于发展阶
段。尤其在中药抗运动病方面的研究,由于中药大部分化学成分不明确,或者
化学成分与药效之间的关系极其复杂,因而不能像西药那样用分子构成去沦证
其药理,只能用实验法去验证其疗效,进而进行药效分析以及药物筛选。因此,
根据当前最新电子技术的发展,去构建一个适合中台,进而使中药的发展走上从定性到量性、从经验分析到科学分析的道路,
已显得非常重要。本课题所研制的实验电子平台智能程度高、操作简单、性价
比良好、实验分析精度高,将会使中药的分析由定性走向定量,由经验的判定
走向科学的分析,有力地推动中医事业的发展。
第一章绪论
国内外研究现状分析
目前,国内外关于抗运动病药物筛选实验法有多种。从诱发眩晕的刺檄环
境分析,主要以旋转法居多,其特点是简单实用,也有模拟仿真法,主要用于
空晕和船晕,其实验成本较高。从检测方法分,主要有肉眼观测法、动物眼图
摄像法、电图法。从检测对象分,主要有眼图分析法,前庭血流量分析法兔
脑电功率谱分析法等
中国药科大学所开发研制的筛选抗运动病药物的动物实验方法就是选用一
个昆明种小鼠,通过训练使其建立起逃避电击反射,然后通过旋转使动物产生
眩晕,以旋晕后逃避电击反射完成所需的时作为衡量药效的重要指标
广州解放军体育学院军事体能训练研究中心孙学川教授研制出我国第一台
“绳索斜拉式电动抗眩晕实验平台”,可以逼真地模拟航海中的各种状态以
及直浪、斜浪、混合浪等各种海浪,还可以自行加温、加湿。该实验平台代表
了模拟仿真实验法的最新技术
动物眼图摄像法是指通过摄取眩晕后动物眼睛图像的方法,根据眼图的变
化,用相应的数学模型进行分析。眼震电图法是指通过贴电片导出动物眼
睛角膜与视网膜之间存在的电位差在眼球周围形成的电场,从而分析动物是否
眩晕,它是目前测量眼球运动