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射频辐照细胞实验系统研制
资料介绍
本文旨在研究900MHz和1800MHz电磁辐照细胞实验系统的研制。本系统以单片机控制信号源和功放模块，实现了连续波和脉冲调制波两种标准的实验辐照波形；以标准尺寸的900MHz和1800MHz矩形波导作为辐照箱，通过反相双源激励方式建立均匀的驻波场分布；设计功率检测模块精准测量激励源的反射功率，根据入射功率和反射功率之差得到细胞的吸收功率，作为剂量分析的基础；本实验系统通过加温模块和测温模块，辅以内置空气循环系统，为培养细胞在电磁辐照下产生生物效应的实验研究提供稳定可控的电磁辐照方式和温度等环境。
本文首先从预期功能出发设计电路，将系统分为8个模块：主控模块、射频模块、功率检测模块、温度检测模块、风扇调节模块、加热控制模块、二氧化碳和湿度检测模块以及LCD显示模块。分析设计的合理性与可行性之后，利用Protel和Cadence等工具制作电路原理图，组成硬件架构。结合硬件电路，在Keil平台下，进行单片机软件仿真和调试。利用8位控制总线和8位数据总线设计了一种8位PPI通信协议，用于实现模块间数据的双向传输。基于传输稳定性和时效性，本文对比分析了两种实施方案的优劣。在温度调节系统中引入PID算法，克服加热炉的升温惯性，实现温度调节的快速稳定。通过实验测量，绘图并分析实验数据，对系统各模块的参数进行了校正。
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