摘要:脑肿瘤是一个重大的医疗问题,它们的及时检测和治疗对于患者的福祉至关重要。本文使用磁共振成像(MRI)扫描和卷积神经网络(CNN)提出了一种创新的脑肿瘤检测和治疗方法。所提出的系统采用Python进行MRI图像分析和基于CNN的肿瘤分类。一旦确定了肿瘤,基于Arduino的治疗系统将用于管理针对特定肿瘤类别的激光和红外疗法。该集成系统为脑肿瘤诊断和治疗提供了简化有效的解决方案,可能会改善患者的预后。关键字:卷积神经网络(CNN);脑肿瘤; Arduino uno;激光治疗;红外疗法; Python; I.引言脑肿瘤仍然是医学诊断和治疗领域的巨大挑战。及时,准确的检测以及有效的治疗是确保患者最佳结果的关键因素。在这种情况下,诸如磁共振成像(MRI)和人工智能之类的先进技术表现出了巨大的希望。本文介绍了一种创新的系统,该系统利用MRI扫描的力量,卷积神经网络(CNNS)以及基于Arduino的基于Arduino的控制权来应对这一挑战。这项研究的主要目标是开发一个用于脑肿瘤检测和治疗的综合系统。该系统由两个主要组成部分组成:基于MRI的诊断和基于Arduino的治疗。MRI扫描在对脑肿瘤的初始检测和分类中起关键作用。使用Python和CNN算法,我们分析MRI图像以准确地识别并将脑肿瘤分为不同类别。一旦肿瘤分类,系统就会向Arduino微控制器发送序列数据信号,该信号负责启动适当的治疗。治疗方案包括激光和红外疗法,可以针对特定的肿瘤类别量身定制。这种方法提供了一种以患者为中心的脑肿瘤治疗方法,最大程度地减少了不必要的程序和副作用的风险。在该系统中,人工智能,医学成像和基于Arduino的控制的整合代表了脑肿瘤诊断和治疗领域的显着进步。通过自动化决策过程和治疗管理,我们旨在提高医疗保健提供效率并改善患者的结果。这项研究旨在为打击脑肿瘤的持续努力做出贡献,提供有前途的解决方案,将尖端技术和医疗专业知识结合在一起。
表 1.设备摘要。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 表 2.引脚描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 表 3.机械特性 @ Vdd = 2.5 V,T = 25 °C,除非另有说明。。。。。。。。。。9 表 4.电气特性 @ Vdd = 2.5 V,T = 25 °C,除非另有说明。。。。。。。。。。。10 表 5.SPI 从机时序值。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 表 6.I2C 从机时序值。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 表 7.绝对最大额定值。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 表 8.串行接口引脚描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 表 9.串行接口引脚描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 表 10.SAD+读/写模式。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 表 11.当主机向从机写入一个字节时传输。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 表 12.当主机向从机写入多个字节时传输:。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 表 13.当主机从从机接收(读取)一个字节的数据时传输: 。。。。。。。。。。。。。19 表 14.。主设备从从设备接收(读取)多个字节数据时的传输 。.......19 表 15。寄存器地址映射。...........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。................23 表 16.CTRL_REG1 寄存器 .......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 表 17.CTRL_REG1 说明 .....................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....24 表 18.功率模式和低功耗输出数据速率配置 .......................24 表 19.正常模式输出数据速率配置和低通截止频率 ........25 表 20.CTRL_REG2 寄存器 ..............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..............25 表 21.CTRL_REG2 描述 ..........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................25 表 22.高通滤波器模式配置 ......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...26 表 23.高通滤波器截止频率配置 ...............................26 表 24.CTRL_REG3 寄存器 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......................26 表 25.CTRL_REG3 描述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.26 表 26.INT 1 和 INT 2 引脚上的数据信号 ..................。。。。。。。。。。。。。.........27 表 27.CTRL_REG4 寄存器 ............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................27 表 28.CTRL_REG4 描述 .......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....................27 表 29.CTRL_REG5 寄存器 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...28 表 30.CTRL_REG5 描述 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>.........28 表 31.睡眠唤醒配置 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>............28 表 32.参考寄存器。....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 表 33.参考说明 ....< div> 。。。。。。。。。。。。。。。 < /div>.....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 表 34.STATUS_REG 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 表 35.STATUS_REG 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 表 36.INT1_CFG 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 表 37.INT1_CFG 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 表 38.中断 1 源配置 ..........< div> 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。31 表 39.INT1_SRC 寄存器 ....< div> 。。。。。。。。。。。。。。。 < /div>.....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>...31 表 40.INT1_SRC 描述 .。。。。。。。。 < /div>.....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。31 表 41.INT1_THS 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。31 表 42.INT1_THS 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。32 表 43.INT1_DURATION 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。32 表 44.INT2_DURATION 说明。....................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。32 表 45.INT2_CFG 寄存器 .....................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........32 表 46.INT2_CFG 描述 ............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............32 表 47.中断模式配置。.......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。33 表 48.INT2_SRC 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。33
表 1.设备摘要。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 表 2.引脚描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 表 3.机械特性 @ Vdd = 2.5 V,T = 25 °C,除非另有说明。。。。。。。。。。7 表 4.电气特性 @ Vdd = 2.5 V,T = 25 °C,除非另有说明。。。。。。。。。。。。8 表 5.SPI 从机时序值。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 表 6.I2C 从机时序值。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 表 7.绝对最大额定值。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 表 8.串行接口引脚描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 表 9.。。串行接口引脚描述 ............................................15 表 10.SAD+读/写模式 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 表 11.主机向从机写入一个字节时的传输 ..............................16 表 12.主机向从机写入多个字节时的传输:..........................17 表 13.主机接收(读取)从机的一个字节数据时的传输: ........。。。。。。17 表 14.主设备从从设备接收(读取)多个字节数据时的传输 .........17 表 15.寄存器地址映射。..........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...................21 表 16.WHO_AM_I 寄存器 .....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..23 表 17.CTRL_REG1 寄存器 ..................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 表 18.CTRL_REG1 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..23 表 19.功率模式和低功耗输出数据速率配置 .< div> 。。。。。。。。。。。。。。。 < /div>.........24 表 20.正常模式输出数据速率配置和低通截止频率。........24 表 21.CTRL_REG2 寄存器 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>............. . . 24 表 22. CTRL_REG2 说明 . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。...24 表 22.CTRL_REG2 说明 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................24 表 23.高通滤波器模式配置 ......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.............25 表 24.高通滤波器截止频率配置 ..........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25 表 25.CTRL_REG3 寄存器 .....................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.......26 表 26.CTRL_REG3 描述 ..............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 表 27.INT 1 和 INT 2 焊盘上的数据信号。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 表 28.CTRL_REG4 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 表 29.CTRL_REG4 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 表 30.CTRL_REG5 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 表 31.CTRL_REG5 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 表 32.睡眠唤醒配置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 表 33.参考寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 表 34.参考描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 表 35.STATUS_REG 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 表 36.STATUS_REG 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 表 37.INT1_CFG 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 表 38.INT1_CFG 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 表 39.中断 1 源配置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 表40.INT1_SRC 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 表 41.INT1_SRC 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 表 42.INT1_THS 寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。31 表 43.INT1_THS 描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.......31 表 44.INT1_DURATION 寄存器 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..........31 表 45.INT2_DURATION 描述。...........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...........31 表 46.INT2_CFG 寄存器 ...........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....................31 表 47.INT2_CFG 描述 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>......31 表 48. < /div>中断模式配置。...........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。32
32通道工业数字I/O模块MaxRefdes1165概述MaxRefdes1165是一个完整的32个通道工业数字I/O模块,其中包含16个数字输入(DIS)和16个数字输出(DOS)(DOS)(DOS),在工业形式中构建和测试,以实现暂时性的Immunity标准,例如61000 000 000 000 000-41000-41000000-41000000-4。MaxRefdes1165是一种经过验证的设计,它提供了具有诊断功能的Max22190八八元工业数字输入设备所必需的硬件和软件,以及具有高端开关的Max14915八八元工业数字输出。在此参考设计中,以雏菊链模式配置了两个Max22190,并且在可寻址SPI模式下配置了两个Max14915。电流隔离由Max14483和Max12930提供,以隔离逻辑(SPI Master)和Field(24V)侧的数据。MaxRefdes1165具有用于外部SPI通信的12针PMOD™兼容连接器(CNT1)。出于测试目的,参考设计使用Maxim的USB2PMB2#适配器板,该板通过USB端口接收命令并将其转换为SPI接口。另外,用户可以将参考设计板连接到任何与PMOD兼容的板(例如FPGA或微控制器系统),并编写自己的软件来控制MAX22190和MAX14915。Other features include the following: • 32 Digital I/Os: 16 Inputs and 16 Outputs • High Integration Reduces BOM Count and PCB Space • Fault Tolerant with Built-In Diagnostics • Robust Design to Meet IEC 61000-4 Hardware Specification The MAXREFDES1165 features 16 digital inputs (MAX22190) and 16 digital outputs (MAX14915), and it supports isolated SPI data.MAX22190和MAX14915都与主机控制器进行通信,并使用具有单独的芯片选择(CS)信号的相同孤立的SPI总线。每个Max22190将八个工业输入转换为SPI兼容输出。每个Max14915根据从主机控制器接收到的命令为外部负载提供了电源。此外,主机控制器还会收到所有可用的诊断信息。MAX14483和MAX12930一起使用SPI提供数据信号隔离,以及与主机通信的PMOD兼容连接器。该系统由24V DC提供动力。设计 - 制造的测试了此参考设计,描述了图1所示的硬件。它提供了一个详细的,系统的技术指南,用于设计一个具有16个数字输入和16个数字输出的工业数字I/O模块。已构建和测试参考设计,其详细信息将在本文档稍后遵循。