自動驗光頭鏡盤啟動控制電路及自動驗光頭初始化方法、頂焦度實現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及眼科光學檢查儀器領域，具體涉及一種自動驗光頭鏡盤啟動控制電路及自動驗光頭初始化方法、頂焦度實現(xiàn)方法。
【背景技術】
[0002]驗光頭是一種對人眼睛進行客觀式驗光的精密儀器，它能夠檢測眼睛的屈光不正程度，包括近視、遠視、散光、雙眼視力平衡、隱斜視、視力融合、立體視等視功能，為眼睛的視力檢測和配鏡提供處方數(shù)據(jù)。它一般包括以下幾個部分，即驗光頭主機、電源及中繼盒、
操控盒。
[0003]目前市場上的自動驗光頭主機有左右兩個鏡盤，左右鏡盤各有6個鏡片盤，上面嵌裝有各種規(guī)格的球柱鏡片及其他輔助鏡片，由這些不同盤片上鏡片組合出各種量值的屈光度進行驗光。驗光頭上電初始化時，首先需定位6個鏡片盤的初始位置，通過步進電機帶動鏡片盤轉動，由安裝于鏡片盤上的磁鋼(隨盤轉動)與霍爾元件(固定于機架上不移動)的相對位置確定出鏡片盤的初始位置?，F(xiàn)在主要的方式是每個鏡片盤單獨轉動找到各自的初始位置，但這樣的初始化時間一般在20秒以上，比較浪費時間。
[0004]另在驗光過程中某些頂焦度值需要轉動幾個鏡片盤才能實現(xiàn)其組合光度，如仍采用每個盤分別分時轉動，必將延長驗光時間，降低驗光師的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能快速初始化驗光頭鏡盤的自動驗光頭鏡盤啟動控制電路及基于該自動驗光頭鏡盤啟動控制電路的自動驗光頭初始化方法和頂焦度實現(xiàn)方法。
[0006]為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種自動驗光頭鏡盤啟動控制電路，包括鏡盤控制器、與m個鏡片盤對應的鏡片盤位置傳感器、以及與m個鏡片盤對應的鏡片盤驅動模塊，其特征在于:每一個鏡片盤位置傳感器輸出端連接至所述鏡盤控制器的一個信號輸入端;所述鏡盤控制器具有m路信號輸出端，且依次連接至相應鏡片盤對應的鏡片盤驅動模塊控制輸入端，所述m為正整數(shù)；
[0007]所述鏡片盤位置傳感器采集鏡片盤所在的位置信息，并將該信息發(fā)送給鏡盤控制器，所述鏡盤控制器判斷所述鏡片盤是否位于初始位置上，如果是，則該自動驗光頭鏡盤啟動完成，如果不是，所述鏡盤控制器控制鏡片盤驅動模塊驅動所述鏡片盤轉到初始位置上。
[0008]開機啟動后，鏡盤控制器控制鏡片盤同時轉動進入初始化工作狀態(tài)，同時每個鏡片盤位置傳感器實時采集鏡片盤的位置并發(fā)送給鏡盤控制器，鏡盤控制器判斷各鏡片盤位置傳感器對應的鏡片盤是否轉到初始位置；當轉到初始位置時鏡盤停止轉動；當所有鏡片盤都轉到初始位置后鏡盤初始化完成。
[0009]該自動驗光頭鏡盤啟動控制電路縮短了自動驗光頭開始時的初始化時間，提高驗光效率。
[0010]進一步的，所述鏡片盤驅動模塊包括電機驅動集成電路和單穩(wěn)態(tài)數(shù)字電路，所述單穩(wěn)態(tài)數(shù)字電路的輸出端連接所述電機驅動集成電路的輸出電流控制輸入端，電機不轉動時，所述單穩(wěn)態(tài)數(shù)字電路對電機驅動集成電路輸出半電流或1/5電流控制，降低電機溫升。[0011 ]進一步的，所述鏡盤控制器包括左鏡盤控制器和右鏡盤控制器，所述左鏡盤控制器和右鏡盤控制器分別與驗光頭主機的中橋控制器雙向連接。中橋控制器向左鏡盤控制器和右鏡盤控制器發(fā)送鏡盤初始化指令，鏡盤初始化完成后，左鏡盤控制器和右鏡盤控制器將初始化完成信號發(fā)送到驗光頭主機中橋控制器中。
[0012]優(yōu)選的，所述鏡盤控制器為芯片LPC1768或υ^32821Ρ(:1768芯片具有具有6路相同的PWM波輸出，且M⑶操作頻率可達10MHz，其外設組件包含高達512ΚΒ的flash存儲器、64KB的數(shù)據(jù)存儲器、以太網(wǎng)MAC、USB主機/從機/OTG接口、8通道DMA控制器、4個UART、2條CAN通道、2個SSP控制器、SPI接口、3個I IC接口、2輸入和2輸出的I IS接口、8通道的12位ADC、10位DAC、電機控制PWM、正交編碼器接口、4個通用定時器、帶有獨立電池供電的超低功耗RTC和多達70個的通用1管腳，完全能夠滿足該自動驗光頭鏡盤啟動控制電路的需求，且性價比高。同時LPC3282芯片同樣也具有6路相同的PffM波輸出，能夠滿足該自動驗光頭鏡盤啟動控制電路的需求，且性價比高。
[0013]優(yōu)選的，所述電機驅動集成電路為芯片LV8731，所述單穩(wěn)態(tài)數(shù)字電路為MC14538。芯片LV8731和MC14538的性價比高，提高了該自動驗光頭鏡盤啟動控制電路的性能，同時也節(jié)約了制造成本。
[0014]優(yōu)選的，所述鏡片盤位置傳感器為霍爾傳感器。
[0015]本發(fā)明還提出了一種基于所述自動驗光頭鏡盤啟動控制電路的自動驗光頭初始化方法，包括以下步驟:
[0016]SI，初始化自動驗光頭的各鏡片盤驅動模塊的電機控制口及鏡片盤位置傳感器；
[0017]S2，同時啟動各鏡片盤驅動模塊的電機運轉及A/D轉換器；
[0018]S3，所述鏡片盤位置傳感器實時檢測鏡片盤位置信息，并將該位置信息發(fā)送給所述A/D轉換器進行模數(shù)轉換；
[0019]S4，鏡片盤位置信息進行模數(shù)轉換后，被發(fā)送至所述鏡盤控制器中，所述鏡盤控制器根據(jù)鏡片盤位置信息分析判斷各鏡片盤是否位于各鏡片盤的初始位置，如果是，則完成自動驗光頭的初始化，如果不是，所述鏡盤控制器控制該鏡片盤對應的鏡片盤驅動模塊繼續(xù)工作，并重復執(zhí)行步驟S3和步驟S4，直到各鏡片盤均位于各鏡片盤的初始位置后，完成自動驗光頭的初始化。
[0020]該方法實現(xiàn)了上電初始化時左鏡盤、右鏡盤各自的6個鏡片盤同時轉動功能，節(jié)省了自動驗光頭初始化的時間，從而節(jié)省了驗光時間。
[0021]進一步的，所述步驟S4中判斷各鏡片盤是否處于初始位置的方法為:
[0022]所述鏡盤控制器計算各鏡片盤位置傳感器輸出信號大小，判別各鏡片盤位置傳感器是否已獲得最大值，如某一鏡片盤位置傳感器已獲得最大值，則所述鏡片盤驅動模塊再繼續(xù)運行指定脈沖數(shù)后停止，此時該鏡片盤所在位置即為初始位置;鏡片盤位置傳感器未獲得最大值的鏡片盤則由鏡盤控制器繼續(xù)計算其鏡片盤位置傳感器最大值，直到各鏡片盤位置傳感器均獲得最大值并最終到達初始位置為止。
[0023]該判斷各鏡片盤是否處于初始位置的方法計算簡單有效，鏡片盤位置傳感器輸出信號類似一個開口向下的拋物線，當鏡片盤位置傳感器輸出信號到達拋物線的頂點時，就達到了該鏡片盤位置傳感器輸出信號的最大值，所述鏡片盤驅動模塊再繼續(xù)運行指定脈沖數(shù)后停止中的指定脈沖數(shù)為預先設定的已知值。
[0024]本發(fā)明還提出了一種自動驗光頭頂焦度實現(xiàn)方法，自動驗光頭包括自動驗光頭鏡盤啟動控制電路，所述自動驗光頭鏡盤啟動控制電路包括鏡盤控制器、與m個鏡片盤一一對應的鏡片盤位置傳感器、以及與m個鏡片盤對應的鏡片盤驅動模塊，每一個鏡片盤位置傳感器輸出端連接至所述鏡盤控制器的一個信號輸入端;所述鏡盤控制器具有m路信號輸出端，且依次連接至相應鏡片盤對應的鏡片盤驅動模塊