本文關(guān)鍵詞：全自動(dòng)生化分析儀測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全自動(dòng)生化分析儀是通過檢測人體血液或體液樣本得到各種生化指標(biāo)的儀器。目前社會(huì)上對生化檢驗(yàn)的需要量很大,它的出現(xiàn)極大的減輕了醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān),因此在各級醫(yī)院得到了廣泛的應(yīng)用。生化分析儀的技術(shù)復(fù)雜,國內(nèi)在這方面起步較晚,生產(chǎn)的儀器水平較低,與國外相比有較大差距。本文旨在設(shè)計(jì)與開發(fā)一款功能完善、性能穩(wěn)定、操作簡便的大型全自動(dòng)生化分析儀的測控系統(tǒng),為后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)起到指導(dǎo)性作用。 本文首先分析了國內(nèi)外的研究狀況,之后在分析了生化分析儀工作原理和整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了儀器主控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,并對硬件電路和下位機(jī)軟件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。在硬件方面,系統(tǒng)前端采用光電池作為信號(hào)檢測單元；系統(tǒng)的微處理器采用了STM32F217ZET6芯片,該處理器通過控制A/D轉(zhuǎn)換器采集光電池信號(hào)；系統(tǒng)通過USB接口電路和上位機(jī)通信,另外考慮到方便調(diào)試和遠(yuǎn)程控制,設(shè)計(jì)了RS232通信電路和以太網(wǎng)接口電路；主控系統(tǒng)是協(xié)調(diào)儀器各個(gè)模塊正確執(zhí)行的關(guān)鍵,考慮到可靠性、可擴(kuò)展性和實(shí)時(shí)性等因素,系統(tǒng)使用CAN總線和各模塊通信。在軟件方面,采用了應(yīng)用層、驅(qū)動(dòng)層和操作系統(tǒng)的三層架構(gòu)。底層選用了適合STM32的RT-Thread操作系統(tǒng),其提供的實(shí)時(shí)多任務(wù)處理功能滿足了儀器對復(fù)雜控制的要求。在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了USB通信和以太網(wǎng)通信的驅(qū)動(dòng)程序。應(yīng)用層將系統(tǒng)的功能劃分為多個(gè)線程來實(shí)現(xiàn)。 最后對系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了調(diào)試,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明,儀器性能達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：全自動(dòng)生化分析儀 STM32 吸光度 RT-Thread USB通信 CAN總線
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH789;TP274
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 國內(nèi)外生化分析儀發(fā)展?fàn)顩r8-11
• 1.3 課題研究意義及主要研究內(nèi)容11-13
• 2 全自動(dòng)生化分析儀的原理和結(jié)構(gòu)13-19
• 2.1 生化分析儀測量原理13-14
• 2.2 生化分析儀組成14-17
• 2.2.1 機(jī)械系統(tǒng)15-16
• 2.2.2 光學(xué)系統(tǒng)16-17
• 2.2.3 恒溫系統(tǒng)17
• 2.2.4 電路控制系統(tǒng)17
• 2.2.5 上位機(jī)管理系統(tǒng)17
• 2.3 生化分析儀工作過程17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)19-24
• 3.1 概述19-20
• 3.2 硬件架構(gòu)20-21
• 3.3 軟件架構(gòu)21-23
• 3.4 本章小結(jié)23-24
• 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)24-41
• 4.1 光電傳感器選型24
• 4.2 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)24-28
• 4.3 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)28-31
• 4.4 微處理器電路設(shè)計(jì)31-35
• 4.4.1 微處理器模塊32-33
• 4.4.2 CPU外圍擴(kuò)展電路33-34
• 4.4.3 復(fù)位電路及JTAG電路34-35
• 4.5 CPLD電路設(shè)計(jì)35-36
• 4.6 SPI Flash電路設(shè)計(jì)36-37
• 4.7 通訊接口電路設(shè)計(jì)37-40
• 4.7.1 串口通信電路37-38
• 4.7.2 隔離式CAN接口電路38
• 4.7.3 隔離式USB接口電路38-39
• 4.7.4 以太網(wǎng)接口電路39-40
• 4.8 電源模塊設(shè)計(jì)40
• 4.9 本章小結(jié)40-41
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)41-65
• 5.1 RT-Thread操作系統(tǒng)41-45
• 5.1.1 RT-Thread操作系統(tǒng)移植41-43
• 5.1.2 系統(tǒng)啟動(dòng)流程43-45
• 5.2 應(yīng)用層程序?qū)崿F(xiàn)45-55
• 5.2.1 上位機(jī)通信模塊45-50
• 5.2.2 信號(hào)采集模塊50-51
• 5.2.3 多機(jī)協(xié)調(diào)控制模塊51-55
• 5.3 USB通信程序?qū)崿F(xiàn)55-59
• 5.3.1 STM32 USB固件庫移植55-56
• 5.3.2 USB CDC設(shè)備實(shí)現(xiàn)56-58
• 5.3.3 USB通信程序?qū)崿F(xiàn)58-59
• 5.4 以太網(wǎng)通信程序?qū)崿F(xiàn)59-62
• 5.4.1 輕型TCP/IP協(xié)議棧LwIP59-60
• 5.4.2 以太網(wǎng)程序?qū)崿F(xiàn)60-62
• 5.5 CPLD程序?qū)崿F(xiàn)62-64
• 5.5.1 譯碼片選程序?qū)崿F(xiàn)62-63
• 5.5.2 復(fù)位計(jì)數(shù)信號(hào)發(fā)生程序?qū)崿F(xiàn)63-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 6 系統(tǒng)調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-75
• 6.1 系統(tǒng)調(diào)試65-69
• 6.2 測試結(jié)果69-74
• 6.2.1 吸光度線性度72-73
• 6.2.2 吸光度準(zhǔn)確度73
• 6.2.3 吸光度穩(wěn)定性73
• 6.2.4 吸光度重復(fù)性73-74
• 6.3 本章小結(jié)74-75
• 7 總結(jié)與展望75-77
• 7.1 全文總結(jié)75-76
• 7.2 改進(jìn)與展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 附錄A 碩士期間論文發(fā)表情況81-82
• 附錄B 電路原理圖82-85
• 附錄C 電路實(shí)物圖85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：全自動(dòng)生化分析儀測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：274041