CN201060310Y - 一种用于显微镜观察的led环形灯照明系统 - Google Patents

一种用于显微镜观察的led环形灯照明系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，包括鼠标、单片机、移位寄存器、白光LED灯；所述鼠标通过接口与单片机相连，单片机通过数据总线、控制总线和脉宽调制信号线与移位寄存器相连；移位寄存器输出直接与白光LED灯相连。本实用新型利用单片机来控制白光LED环形灯的照明，通过脉宽调制(PWM)技术实现对白光LED灯亮度的调节，从而克服了现有技术利用电位器调节的磨损问题和颜色变化问题，同时可实现对每一粒白光LED灯的控制，还可以实现特定角度的照明，方便显微镜的观察且可以避免强反光；具有结构合理，操作方便，控制容易，作用形式多样，耐用性好的特点。

Description

一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统
技术领域
本实用新型涉及照明控制领域，特别涉及一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统。
背景技术
现有的显微镜观察用的LED环形灯照明系统是简单地通过一个电位器调节流过并联在一起的LED灯的电流来实现对LED灯的亮度调节，此技术存在以下缺点：(1)电位器容易磨损，大约用一千次就会出现问题。(2)白光LED灯的频谱特性会随着电流而变化，即纯粹改变白光LED的电流会使白光LED灯会产生颜色的变化。(3)由于现有的环形灯的各个白光LED灯是并联在一起的，只要把环形灯电源接通，那么全部的白光LED灯都会亮起来，无法实现LED光从任意一个角度照射。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构合理，操作方便，控制容易，作用形式多样，耐用性好的用于显微镜观察的LED环形灯照明系统。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，包括鼠标、单片机、移位寄存器、白光LED灯；其中，鼠标通过接口与单片机相连，单片机通过数据总线、控制总线和脉宽调制(PWM)信号线与移位寄存器相连；移位寄存器输出直接与白光LED灯相连。
所述单片机可以采用PIC系列单片机、AVR系列单片机、ARM系列单片机、凌阳系列单片机或者合泰系列单片机。
所述移位寄存器可以用TPIC6C595，也可以用TPIC6B595，74LS595，74HC164，74LS164等型号的移位寄存器；所述移位寄存器的位数与白光LED灯的粒数相同，即移位寄存器的每一个位控制一粒白光LED灯；白光LED灯的数量优选为32～120粒，相应地，移位寄存器的位数优选为32～120位；LED灯的更优选的数量为40粒。
在实践应用中，将本实用新型的环形灯固定在显微镜的物镜上(如将环形灯用紧固螺丝轴向对称套入显微镜的物镜上)，即可实现在显微过程中满足各种不同需要的照明要求。
本实用新型的工作原理为：将鼠标的左键，右键，X轴移动方向及其距离，Y轴移动方向及其距离，Z轴(滚轮)滚动方向及距离的状态信息传输到单片机，单片机通过读取鼠标传输过来的信息识别出鼠标的状态，并根据不同的鼠标状态向移位寄存器发出相应的指令，控制白光LED灯的各种动作。其中，左右移动鼠标(即X轴的移动)控制白光LED灯光在环内循环移动，来实现特定角度的照明；鼠标滚轮的滚动(即Z轴的移动)改变白光LED灯亮的粒数，灯亮的粒数随滚轮的滚动而变化，滚轮向正方向滚动，白光LED亮的粒数就增加，反方向粒数就减少，通过鼠标的调节来避免强反光；点击一下左键，再左右移动鼠标(即X轴移动)，各白光LED灯的亮度随鼠标的左右移动而变化，向左移动亮度会变暗，向右移动亮度会变亮。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)利用单片机来控制白光LED环形灯的照明，通过脉宽调制(PWM)技术实现对白光LED灯亮度的调节，从而克服了现有技术利用电位器调节的磨损问题和颜色变化问题。
(2)利用单片机来控制移位寄存器，实现了对每一粒白光LED灯的控制，可以实现特定角度的照明，方便显微镜的观察且可以避免强反光，而现有技术的环形灯只通过一个开关控制全部的LED灯，无法实现特定角度的照明和无法有效避免强反光。
(3)利用鼠标来控制白光LED环形灯的各种动作，操作简单快捷。
附图说明
图1是本实用新型LED环形灯照明系统的原理方框图。
图2是图1所示的LED环形灯照明系统的白光LED环形灯部位的剖面图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
根据图1的原理框图，将鼠标通过鼠标接口与单片机相连，然后单片机通过数据总线、控制总线、PWM信号线与由五个74HC595级联组成的40位移位寄存器相连，移位寄存器与40粒LED灯(40粒LED灯环形排布，其剖面如图2所示)相连，移位寄存器有40个输出口，每个输出口连接一粒白光LED灯；单片机使用PIC12F683型芯片；PIC12F683型芯片内嵌入用PICC编译器编写的程序，该程序实现如下功能：读取鼠标的左键、右键、X轴移动方向及其距离、Y轴移动方向及其距离、Z轴(滚轮)滚动方向及距离的状态信息并识别出对应的鼠标状态，然后根据不同的鼠标状态向驱动单元发出相应的指令，控制白光LED灯的各种动作。其中，左右移动鼠标(即X轴的移动)控制白光LED灯光在环内循环移动，来实现不同角度的照明；鼠标滚轮的滚动(即Z轴的移动)改变白光LED灯亮的粒数，灯亮的粒数随滚轮的向前滚动而增加和向后滚动而减少，通过鼠标的调节来避免强反光；点击一下左键，再左右移动鼠标(即X轴移动)各白光LED灯的亮度随鼠标的移动而同时增强或减弱；鼠标右键设计为快速改变白光LED灯亮的粒数的功能，设计成1粒、10粒、20粒、30粒、40粒，依次循环改变灯亮的粒数，每按一次右键就依循环顺序改变一次。PIC12F683、5块74HC595、40粒白光LED灯的电路及附属电路都焊接在一块电路板上，40粒白光LED灯轴向对称均匀分布在一个环内。电路板装在一个外壳里面，设备有一个鼠标接口与鼠标连接，一个12V电源接口与12V直流变压器连接。
本照明系统通过鼠标和单片机既可以控制每一粒白光LED灯的亮和火，也可以同时控制40个白光LED灯的亮和灭，操作简单快捷和实用。
将本实施例的照明系统应用于显微镜的观察，并与现有的白光LED环形灯照明系统相对比。现有技术的照明，由于强反光及太多的漫反射，无法看清CCD内部结构；而本实用新型可以很容易避免强反光，减少无用漫反射，很清楚地看到了晶片内部的结构。可见，与现有技术相比，本实用新型具有显著的优点。
实施例2
本实施例除下述特征外同实施例1：白光LED灯设计为32粒，单片机用AVR的Tiny13单片机，移位寄存器用TPIC6B595(位数设计为32位)。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：包括鼠标、单片机、移位寄存器、白光LED灯；所述鼠标通过接口与单片机相连，单片机通过数据总线、控制总线和脉宽调制信号线与移位寄存器相连；移位寄存器输出直接与白光LED灯相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：所述单片机是PIC系列单片机、AVR系列单片机、ARM系列单片机、凌阳系列单片机或者合泰系列单片机。
3.根据权利要求1所述的一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：所述移位寄存器是TPIC6C595、TPIC6B595、74LS595、74HC164或74LS164型移位寄存器。
4.根据权利要求1所述的一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：所述白光LED灯的数量为32～120粒。
5.根据权利要求4所述的一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：所述白光LED灯的数量为40粒。
6.根据权利要求1所述的一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：所述移位寄存器的位数为32～120位。
7.根据权利要求1所述的一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：所述白光LED灯形成环形，轴向对称固定在显微镜的物镜上。
8.根据权利要求7所述的一种用于显微镜观察的LED环形灯照明系统，其特征在于：所述白光LED灯均匀分布在一个环内，并通过紧固螺丝套入显微镜的物镜上。
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