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适于动物机器人的小型激光控制器的研究与设计
资料介绍
在动物机器人的控制实验中，电刺激一直是研究动物神经系统控制的传统方法，但是电刺激不仅会对组织造成损伤还会干扰正常神经信号的传导。因此，随着神经科学的发展，光遗传学技术以其精度高、目的性强、对组织损伤小等特点已经在神经领域的研究中得到了广泛应用，而作为实验中占主导地位的激光控制器由于体积大，传输距离短等条件的限制，很难适应日益变化的实验要求。因此，研究一种便于动物携带的轻小型无线激光控制器具有重要的应用价值。
针对以上问题，本文主要对激光器进行了模块化和小型化设计，同时采用功耗低、功能强大的ZigBee无线技术，设计了一套体积小、传输距离远的无线小型激光控制器系统。该系统主要包括CC2530无线单片机、激光二极管驱动电路、显示模块和电源模块。首先，CC2530无线单片机主要完成控制指令的发送和接收，并将控制指令经过一定运算处理转化为相应的PWM波输送给激光二极管驱动电路。其次，激光二极管驱动电路负责产生稳定的电流并输送给激光二极管，这一功能的实现主要是通过其中的恒流源控制模块，同时可以通过对恒流源控制模块传输占空比和周期可调的PWM波以控制光源的导通与断开，从而实现光源功率和频率的调节。最后，显示模块主要将设置的功率和频率通过LCD1602液晶显示器显示出来，以方便实验的记录。
整个系统经过测试满足设计和实验要求，在室外有效控制距离达170m，同时具有稳定性好、体积小(其中激光刺激器整体尺寸为40×40×25mm)、重量轻等特点，为开展不同要求的光遗传实验提供了便利。
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