本文關(guān)鍵詞：量子蛋白檢測(cè)的控制系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 量子點(diǎn) 蛋白質(zhì)芯片測(cè)試 控制系統(tǒng) 高精度電機(jī)控制

【摘要】：量子點(diǎn)(Quantum Dots,QDs)是一類尺寸小于或者接近激子波兒半徑的半導(dǎo)體納米晶體材料,是主要的生物熒光標(biāo)記納米材料,其具有明顯的量子效應(yīng),目前量子點(diǎn)已成為優(yōu)良的生物熒光標(biāo)記材料,被廣泛用于生物研究領(lǐng)域。在研究量子點(diǎn)生物探針技術(shù)以及量子點(diǎn)陣列的偏振熒光光譜特性時(shí),需要用到電機(jī)精度能達(dá)到0.36°每步進(jìn)和0.0072°每步進(jìn)的測(cè)試平臺(tái),操作這類高精度測(cè)試平臺(tái)時(shí),若采用傳統(tǒng)的手動(dòng)操作方式,將添加待測(cè)物至觀測(cè)臺(tái)并手動(dòng)調(diào)整觀測(cè)臺(tái)的位置方便用顯微鏡觀測(cè),手動(dòng)調(diào)整控制裝置以及調(diào)整激光源,并人工實(shí)時(shí)檢測(cè)光譜儀數(shù)據(jù),其效率、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、操作便捷性遠(yuǎn)不能達(dá)到理想狀態(tài),使得研究進(jìn)度大幅度減慢。根據(jù)量子蛋白質(zhì)芯片測(cè)試時(shí)的設(shè)備方便操作以及提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率,考慮到測(cè)試系統(tǒng)中含有高精度的X/Y方向滑動(dòng)平臺(tái)、高精度諧波減速電機(jī)等,本論文提出利用單片機(jī)Arduino Mega2560作核心控制器,具有使用簡單、豐富引腳、操作簡易等優(yōu)點(diǎn),可以精確控制高精度設(shè)備,并實(shí)時(shí)讀取到電機(jī)的狀態(tài)。上位機(jī)在PC機(jī)上采用Lab VIEW開發(fā)軟件,實(shí)現(xiàn)圖形化控制交互界面,可以達(dá)到對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)查看、限位告警等功能。需控制的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)備中包括了高精度滑動(dòng)平臺(tái)、高精度諧波減速電機(jī)等精密儀器。利用下位機(jī)與上位機(jī)的串口通信進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,很好地解決了高精度測(cè)試儀器操作問題,大大增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性以及有效性,避免大量手動(dòng)重復(fù)操作導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差。該系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)具有實(shí)用性強(qiáng)、通用性好、系統(tǒng)搭建靈活及編程簡單易學(xué)等優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)控制需要進(jìn)行快速修改,可應(yīng)用于集成光學(xué)生物芯片檢測(cè),為量子點(diǎn)蛋白質(zhì)芯片配套,形成一套完整的檢測(cè)系統(tǒng)。在國內(nèi)解決量子點(diǎn)測(cè)試方案中,此設(shè)計(jì)處于領(lǐng)先地位,很好的輔助了蛋白質(zhì)生物芯片的測(cè)試與研發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：量子點(diǎn) 蛋白質(zhì)芯片測(cè)試 控制系統(tǒng) 高精度電機(jī)控制
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN407
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 課題研究背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)8-9
• 1.3 課題來源、論文主要研究內(nèi)容9-10
• 1.4 組織架構(gòu)10-12
• 第二章 量子蛋白測(cè)試系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)12-21
• 2.1 量子點(diǎn)檢測(cè)需求分析12-14
• 2.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)及操控方案14-15
• 2.2.1 整體系統(tǒng)架構(gòu)14
• 2.2.2 操控方案設(shè)計(jì)14-15
• 2.3 機(jī)電系統(tǒng)模塊15-20
• 2.3.1 步進(jìn)電機(jī)工作原理15-17
• 2.3.2 滑動(dòng)平臺(tái)模塊17-18
• 2.3.3 注射泵控制模塊18-19
• 2.3.4 激光源伺服模塊19
• 2.3.5 其他控制模塊19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)21-29
• 3.1 硬件電路介紹21-24
• 3.1.1 控制器21
• 3.1.2 電路設(shè)計(jì)21-24
• 3.2 機(jī)械電機(jī)實(shí)物圖24-25
• 3.3 IO擴(kuò)展方案25-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)29-53
• 4.1 上位機(jī)軟件開發(fā)29-43
• 4.1.1 LabVIEW通信接口30
• 4.1.2 上位機(jī)程序流程30-32
• 4.1.3 主程序設(shè)計(jì)與人機(jī)界面32-40
• 4.1.4 關(guān)鍵技術(shù)40-43
• 4.2 下位機(jī)軟件開發(fā)43-52
• 4.2.1 Arduino單片機(jī)43
• 4.2.2 下位機(jī)軟件程序流程43-45
• 4.2.3 下位機(jī)程序45-50
• 4.2.4 步進(jìn)電機(jī)精度控制50-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)53-57
• 5.1 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)理論53-55
• 5.2 可靠性設(shè)計(jì)55-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第六章 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)57-63
• 6.1 自動(dòng)測(cè)試流程57-59
• 6.2 檢測(cè)成果展示59-63
• 第七章 總結(jié)與展望63-66
• 7.1 論文總結(jié)63-64
• 7.2 論文展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牟穎,王楠,金欽漢;量子點(diǎn)在生命科學(xué)中的應(yīng)用及其進(jìn)展[J];微納電子技術(shù);2004年06期

2 劉玉敏;俞重遠(yuǎn);楊紅波;黃永箴;;應(yīng)變自組織量子點(diǎn)的幾何形態(tài)對(duì)應(yīng)變場(chǎng)分布的影響[J];半導(dǎo)體學(xué)報(bào);2005年12期

3 楊紅波;俞重遠(yuǎn);劉玉敏;;2×2自組織量子點(diǎn)陣列應(yīng)變場(chǎng)分布的有限元分析[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2005年06期

4 吳峰;蔡繼業(yè);;基于量子點(diǎn)的熒光共振能量轉(zhuǎn)移的應(yīng)用[J];化學(xué)與生物工程;2007年01期

5 季雷華;高素蓮;張斌;;量子點(diǎn)的合成、毒理學(xué)及其應(yīng)用[J];環(huán)境化學(xué);2008年05期

6 王天琪;俞重遠(yuǎn);劉玉敏;蘆鵬飛;;有限元法分析不同形狀量子點(diǎn)的應(yīng)變能及弛豫度變化[J];物理學(xué)報(bào);2009年08期

7 張文龍;陳莉華;;量子點(diǎn)在定量分析中的應(yīng)用研究綜述[J];吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年04期

8 ;量子點(diǎn)研究有望改寫內(nèi)存歷史[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2009年08期

9 韓晶;李鵬;張迪;;三端耦合多量子點(diǎn)體系的電輸運(yùn)[J];黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

10 王富;劉春艷;;發(fā)光碳量子點(diǎn)的合成及應(yīng)用[J];影像科學(xué)與光化學(xué);2011年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡德紅;武紅敏;梁建功;韓鶴友;;量子點(diǎn)與蛋白質(zhì)相互作用研究[A];第五屆全國化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

2 宋濤;逯超亮;宮曉群;楊秋花;李云紅;常津;;量子點(diǎn)熒光編碼微球的制備[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第30次學(xué)術(shù)年會(huì)暨生物醫(yī)學(xué)工程前沿科學(xué)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 楊久敏;宮曉群;張琦;宋濤;劉鐵根;李迎新;常津;;小波變換在量子點(diǎn)編碼識(shí)別中的應(yīng)用[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第30次學(xué)術(shù)年會(huì)暨生物醫(yī)學(xué)工程前沿科學(xué)研討會(huì)論文集[C];2010年

4 李佳涵;葛玉舒;田方方;樊婷;袁蓮;劉義;;微量熱研究量子點(diǎn)對(duì)線粒體代謝的影響[A];中國化學(xué)會(huì)第十五屆全國化學(xué)熱力學(xué)和熱分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要[C];2010年

5 何治柯;;小粒經(jīng)近紅外低毒水溶性量子點(diǎn)的合成及應(yīng)用研究[A];中國化學(xué)會(huì)第十屆全國發(fā)光分析學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

6 賈金鋒;;全同金屬量子點(diǎn)的生長與研究[A];2001年納米和表面科學(xué)與技術(shù)全國會(huì)議論文摘要集[C];2001年

7 張友林;曾慶輝;孔祥貴;;用于在體高靈敏檢測(cè)的量子點(diǎn)發(fā)光光纖生物傳感器[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)展——2007中國生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2007年

8 王金嬡;王琛;付國;劉力;王桂英;;量子點(diǎn)的三維取向探測(cè)[A];2006年全國強(qiáng)場(chǎng)激光物理會(huì)議論文集[C];2006年

9 張家雨;崔一平;王志兵;;膠體量子點(diǎn)的電致發(fā)光研究[A];第十七屆十三�。ㄊ校┕鈱W(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨“五省一市光學(xué)聯(lián)合年會(huì)”論文集[C];2008年

10 原鳳英;蔣最敏;陸f ;;鍺硅雙層量子點(diǎn)耦合效應(yīng)的研究[A];第十六屆全國半導(dǎo)體物理學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮衛(wèi)東;美研究可高效阻斷蛋白生成的量子點(diǎn)技術(shù)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

2 記者 常麗君;韓國造出全彩色量子點(diǎn)顯示屏[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

3 記者 曲照貴;天大首創(chuàng)零污染量子點(diǎn)合成工藝[N];中國化工報(bào);2013年

4 劉牧洋;我國量子點(diǎn)研究獲新突破[N];光明日?qǐng)?bào);2003年

5 王全楚;“量子點(diǎn)”熒光標(biāo)記初露端倪[N];健康報(bào);2005年

6 劉霞;科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：量子點(diǎn)不是點(diǎn)[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

7 記者 劉霞;量子點(diǎn)顯示屏或?qū)⒊芍髁鱗N];科技日?qǐng)?bào);2010年

8 劉霞;膠體量子點(diǎn)太陽能電池轉(zhuǎn)化效率創(chuàng)紀(jì)錄[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

9 本報(bào)記者 于歡;納米技術(shù)全面升級(jí)LED[N];中國能源報(bào);2010年

10 記者馬艷紅;中科院化學(xué)所成功制備量子點(diǎn)熒光微球[N];中國醫(yī)藥報(bào);2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王立民;量子點(diǎn)分子及量子點(diǎn)團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)[D];北京師范大學(xué);2002年

2 石星波;單個(gè)量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)研究及其在超高分辨率定位上的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2012年

3 王解兵;Ⅱ-Ⅵ族油溶性量子點(diǎn)的制備、修飾及應(yīng)用研究[D];上海交通大學(xué);2013年

4 李釩;高熒光碳量子點(diǎn)的制備及其應(yīng)用研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2015年

5 周宏明;核殼型量子點(diǎn)的能帶結(jié)構(gòu)及其光學(xué)非線性[D];武漢大學(xué);2013年

6 黃碧海;基于量子點(diǎn)標(biāo)記的生物探針構(gòu)建[D];武漢大學(xué);2012年

7 潘佳奇;半導(dǎo)體ZnSe量子點(diǎn)和碳量子點(diǎn)的制備及其應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2015年

8 卞偉;錳摻雜硫化鋅量子點(diǎn)磷光探針研究及分析應(yīng)用[D];山西大學(xué);2015年

9 胡思怡;基于微流控技術(shù)的功能型量子點(diǎn)的合成及應(yīng)用[D];長春理工大學(xué);2015年

10 梁瑞政;光功能客體/LDHs插層復(fù)合材料的構(gòu)筑及其性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尹芳蕊;納米顆粒—量子點(diǎn)經(jīng)嗅覺通路進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院;2008年

2 許智祥;熒光量子點(diǎn)的制備及應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2007年

3 李秀清;量子點(diǎn)的不同修飾方法對(duì)其與牛血清白蛋白的作用的影響[D];華中科技大學(xué);2007年

4 華曉鋒;量子點(diǎn)與生物分子的偶聯(lián)及其應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2006年

5 李玉丹;單電子隧穿耦合量子點(diǎn)的輸運(yùn)和光學(xué)性質(zhì)[D];山西大學(xué);2011年

6 何至青;水溶性量子點(diǎn)的制備與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 陳清愛;基于量子點(diǎn)的金屬離子檢測(cè)和碳點(diǎn)的制備及其發(fā)光研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2012年

8 盧鵬;核分析技術(shù)在水溶性氧化鋅量子點(diǎn)吸收中的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

9 張翼飛;鍺硅單量子點(diǎn)的耦合和瞬態(tài)電學(xué)性質(zhì)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

10 趙瀟;一種納米級(jí)碳量子點(diǎn)的合成、修飾、表征及生物學(xué)評(píng)價(jià)[D];華東師范大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：731036