本文關(guān)鍵詞：基于ARM的單細(xì)胞分析儀高壓電源的程控電壓系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 單細(xì)胞分析儀 web服務(wù)器 程控電壓 ARM 嵌入式系統(tǒng)

【摘要】：因細(xì)胞的個體差異的原因,傳統(tǒng)分析群細(xì)胞的方法很難得到單個細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信息。因此,研制單細(xì)胞分析儀在醫(yī)學(xué)臨床和生物化學(xué)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值。要實現(xiàn)單個細(xì)胞的生化分析,首先要完成單個細(xì)胞的進(jìn)樣、定位與電泳,這需要高精度的程控系列高壓電源。為了改善傳統(tǒng)的高壓電源輸出高電壓的穩(wěn)定性差和只能進(jìn)行單通道電泳檢測的不足,本文開展了基于ARM的單細(xì)胞分析儀高壓電源的程控電壓系統(tǒng)設(shè)計,完成的主要研究工作如下：(1)對嵌入式系統(tǒng)的控制技術(shù)在單細(xì)胞分析儀高壓電源的程控電壓系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析。結(jié)合高壓電源的功能特點和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的要求,詳述了嵌入式各種不同處理器的框架和應(yīng)用較為廣泛的幾種嵌入式操作系統(tǒng),最終確定了本文所使用的硬件和軟件平臺。(2)根據(jù)本文設(shè)計的內(nèi)容和需求,確定了系統(tǒng)方案的總體設(shè)計。同時還詳細(xì)介紹了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的開發(fā)流程,主要是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的軟硬件平臺搭建。并在這個平臺的基礎(chǔ)上完成Bootloader的移植、Linux內(nèi)核的裁剪和移植以及根文件系統(tǒng)的制作。(3)利用ARM9的PWM控制信號的占空比來控制D/A轉(zhuǎn)換模塊,并使D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出范圍為0-10V的程控電壓。另一方面,為了實時了解程控電壓的輸出值,本設(shè)計使用A/D采集模塊對D/A轉(zhuǎn)換模塊所輸出的程控電壓進(jìn)行實時采集,并使采集的電壓顯示在瀏覽器上。(4)開發(fā)了基于ARM9微處理器的AD采樣模塊的SPI總線接口設(shè)備和D/A轉(zhuǎn)換模塊的PWM控制信號的字符設(shè)備驅(qū)動程序。同時,在嵌入式目標(biāo)板上移植一款輕巧而功能強大的嵌入式Boa服務(wù)器,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了基于HTML語言的web上位機系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)了對單細(xì)胞分析儀高壓電源的程控電壓輸出和采樣,并使得輸出和采樣的結(jié)果以動態(tài)網(wǎng)頁的形式輸出顯示在客戶端瀏覽器上。(5)在已開發(fā)的軟硬件平臺的基礎(chǔ)上,對整個web上位機系統(tǒng)軟件進(jìn)行實際的測試。用戶以驗證的方式登錄客戶端瀏覽器實時監(jiān)測高壓電源的程控電壓的輸出和采樣結(jié)果。經(jīng)測試表明：所設(shè)計的程控電壓系統(tǒng)基本符合預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：單細(xì)胞分析儀 web服務(wù)器 程控電壓 ARM 嵌入式系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q2-33;TN86
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景及意義9
• 1.2 嵌入式技術(shù)在單細(xì)胞分析儀高壓電源程控電壓控制中的應(yīng)用9-11
• 1.2.1 嵌入式技術(shù)系統(tǒng)的定義及特點9-10
• 1.2.2 嵌入式技術(shù)的發(fā)展和趨勢10
• 1.2.3 基于嵌入式的單細(xì)胞分析儀高壓電源的程控電壓系統(tǒng)設(shè)計10-11
• 1.2.4 程控電壓系統(tǒng)在單細(xì)胞分析儀中完成的工作11
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第2章 單細(xì)胞分析儀高壓電源的程控電壓系統(tǒng)方案設(shè)計13-19
• 2.1 系統(tǒng)硬件整體框架設(shè)計13-14
• 2.1.1 系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)13
• 2.1.2 系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)則13-14
• 2.1.3 系統(tǒng)硬件方案確定14
• 2.2 軟件系統(tǒng)整體框架設(shè)計14-16
• 2.2.1 嵌入式操作系統(tǒng)簡介14-15
• 2.2.2 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇15-16
• 2.3 軟件系統(tǒng)方案的確定16-18
• 2.4 系統(tǒng)整體方案確定18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第3章 程控電壓系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計19-25
• 3.1 微處理器簡介19-20
• 3.1.1 ARM處理器介紹19
• 3.1.2 S3C2440處理器簡介19-20
• 3.2 硬件平臺外圍電路設(shè)計20-22
• 3.2.1 電源電路20-21
• 3.2.2 串口電路21-22
• 3.2.3 網(wǎng)絡(luò)接口電路22
• 3.3 程控電壓輸出電路設(shè)計22-23
• 3.4 程控電壓采樣電路設(shè)計23-24
• 3.5 本章小結(jié)24-25
• 第4章 單細(xì)胞分析儀高壓電源程控電壓系統(tǒng)開發(fā)平臺設(shè)計25-41
• 4.1 嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建25-29
• 4.1.1 配置所需要服務(wù)器25-27
• 4.1.2 建立交叉編譯環(huán)境27-29
• 4.2 Bootloader分析與移植29-31
• 4.2.1 Bootloader簡介29-31
• 4.2.2 U-boot目錄結(jié)構(gòu)31
• 4.2.3 U-boot的配置和移植31
• 4.3 Linux內(nèi)核的移植31-36
• 4.3.1 Linux內(nèi)核概述32
• 4.3.2 Linux內(nèi)核目錄結(jié)構(gòu)32-33
• 4.3.3 Linux內(nèi)核的移植33-36
• 4.4 根文件系統(tǒng)移植36-40
• 4.4.1 文件系統(tǒng)概述36-38
• 4.4.2 根文件系統(tǒng)制作和移植38-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 第5章 單細(xì)胞分析儀高壓電源程控電壓的上位機系統(tǒng)軟件設(shè)計41-60
• 5.1 嵌入式web服務(wù)器概述41-43
• 5.1.1 嵌入式web技術(shù)簡介41
• 5.1.2 web服務(wù)器通信框架41-42
• 5.1.3 嵌入式web服務(wù)器的選取42-43
• 5.2 Boa服務(wù)器及CGI技術(shù)43-45
• 5.2.1 Boa服務(wù)器的工作原理43-44
• 5.2.2 CGI技術(shù)工作原理44-45
• 5.3 CGI程序設(shè)計45-47
• 5.3.1 程控電壓采集CGI程序46
• 5.3.2 程控電壓輸出CGI程序46-47
• 5.4 Webserver網(wǎng)頁設(shè)計47-52
• 5.4.1 HTML頁面設(shè)計簡述47
• 5.4.2 用戶登錄頁面設(shè)計47-49
• 5.4.3 系統(tǒng)控制主頁面設(shè)計49-50
• 5.4.4 程控電壓的采集和輸出頁面設(shè)計50-52
• 5.5 Linux下的相關(guān)設(shè)備驅(qū)動設(shè)計52-58
• 5.5.1 驅(qū)動程序簡介52
• 5.5.2 設(shè)備驅(qū)動結(jié)構(gòu)52-53
• 5.5.3 程控電壓的AD采集模塊驅(qū)動設(shè)計53-57
• 5.5.4 程控電壓的PWM控制信號驅(qū)動設(shè)計57-58
• 5.6 本章小結(jié)58-60
• 第6章 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析60-69
• 6.1 硬件實物連接圖60
• 6.2 系統(tǒng)啟動運行測試60-63
• 6.2.1 Linux內(nèi)核啟動測試60-61
• 6.2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信測試61-63
• 6.2.3 驅(qū)動模塊加載測試63
• 6.3 程控電壓的上位機軟件系統(tǒng)測試63-68
• 6.3.1 用戶登錄驗證測試63-65
• 6.3.2 程控電壓輸出測試65-67
• 6.3.3 程控電壓采集測試67-68
• 6.4 系統(tǒng)測試結(jié)果分析68
• 6.5 本章小結(jié)68-69
• 第7章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 總結(jié)69-70
• 7.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 附錄1 用戶登錄驗證源代碼73-74
• 附錄2 系統(tǒng)控制主頁面源代碼74-75
• 附錄3 采集頁面和程控電壓輸出頁面源代碼75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目及取得的研究成果79-80
• 致謝80-81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李杰;宮傳;李國鋒;吳彥;;一種高頻高壓電源研制[J];河北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年S1期

2 宮維j;高治一;;高頻高壓電源[J];科學(xué)通報;1957年19期

3 童萬芊;;一種光增益穩(wěn)定性能優(yōu)良的小型高壓電源[J];應(yīng)用光學(xué);1986年05期

4 廖小東,鄭思孝,劉仲陽,孫官清,王培錄;改進(jìn)250kV高壓電源穩(wěn)定性與可靠性的研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年02期

5 米昶;解統(tǒng)顏;苑偉;;核物理電化學(xué)刻蝕分析中智能化高壓電源的研制[J];實驗技術(shù)與管理;2009年11期

6 張一平;;鈦離子泵高壓電源[J];中國科學(xué)院上海天文臺年刊;1990年00期

7 苗萬國;;復(fù)合高壓電源的設(shè)計及其仿真分析[J];黑龍江科技信息;2008年12期

8 ;改裝新建175A型示波器高壓電源部分的試驗[J];廣東師院學(xué)報(自然科學(xué)版);1974年01期

9 劉宏軍;鄧玉福;牛淑芳;詹征;周波;張志美;;高頻高壓電源中倍壓器的設(shè)計[J];沈陽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年03期

10 曾永玲;直流高壓電源的校準(zhǔn)方法[J];科技廣場;2004年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;微型高壓電源[A];第7屆全國核電子學(xué)與核探測技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集（二）[C];1994年

2 謝友金;;論靜電除塵器三相高壓電源與其他電源的技術(shù)特點[A];第十二屆中國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

3 龔培榮;李紀(jì)明;劉平;肖龍笙;;可快速關(guān)斷的高壓電源[A];全國第五屆核儀器及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

4 胡長華;史文靜;;應(yīng)用于電流變技術(shù)的可控高壓電源[A];北京力學(xué)學(xué)會第12屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2006年

5 王家槲;;電鏡用200kV高穩(wěn)定度高壓電源[A];第六次全國電子顯微學(xué)會議論文摘要集[C];1990年

6 王愛華;;高功率高頻高壓電源的設(shè)計[A];第十二屆中國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

7 馬驂;;小體積高壓電源的固體封裝技術(shù)[A];中國電子學(xué)會化學(xué)工藝專業(yè)委員會第五屆年會論文集[C];2000年

8 魏文深;;電除塵用調(diào)幅高頻高壓電源的研制[A];中國硅酸鹽學(xué)會環(huán)保學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

9 楊家偉;李延國;陸柱國;吳枚;;高性能球載高壓電源[A];空間探測的今天和未來——中國空間科學(xué)學(xué)會空間探測專業(yè)委員會第七次學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];1994年

10 張靖楠;;硅凝膠灌注高壓電源工藝研制及應(yīng)用[A];中國電子學(xué)會化學(xué)工藝專業(yè)委員會第五屆年會論文集[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄭有清;永平銅礦選廠熒光班高壓電源改造成功[N];中國有色金屬報;2007年

2 廣西 龐邦藝;自制教學(xué)用高壓電源[N];電子報;2004年

3 河南 齊軍;0～10萬伏系列內(nèi)置高壓電源的應(yīng)用[N];電子報;2002年

4 黃共鈿 DigiTimes 專稿;瀚荃Inverter高壓電源連接器出貨旺[N];電子資訊時報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 馬少翔;100kV PSM高壓電源相關(guān)技術(shù)研究和系統(tǒng)實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2015年

2 夏令龍;托卡馬克輔助加熱系統(tǒng)高壓電源若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

3 楊磊;絕緣芯變壓器型高壓電源技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

4 李卓函;高效電除塵器高壓電源設(shè)計及節(jié)能優(yōu)化控制[D];大連理工大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王聰;基于Isight的高壓電源全壽命周期穩(wěn)健設(shè)計研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 楊嘹嘹;高壓電源校準(zhǔn)系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2015年

3 蘇云司;基于ARM的單細(xì)胞分析儀高壓電源的程控電壓系統(tǒng)設(shè)計[D];廣西師范大學(xué);2016年

4 趙薇;航天用高壓電源測試性設(shè)計分析與故障診斷[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 鄭援;靜電消除器用小型化高壓電源的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

6 李成;高壓電源溫度場的仿真分析與檢測實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

7 宮傳;一種高頻高壓電源的研制[D];大連理工大學(xué);2008年

8 閆興德;120KV高壓電源及其控制電路的設(shè)計[D];太原理工大學(xué);2011年

9 楊磊;絕緣芯變壓器型大功率直流高壓電源研究[D];華中科技大學(xué);2013年

10 趙云;電子束焊接設(shè)備高壓電源關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2011年

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本文編號：647154