基于STM32和uCOS-Ⅱ的加樣指示跟蹤器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 09:56
在做生化分析實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)人員向諸如96孔,384孔等微孔板進(jìn)行移液加樣操作時(shí),由于微孔板的透明和密集,會(huì)大概率地出現(xiàn)錯(cuò)加和漏加的問(wèn)題.針對(duì)此問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一款基于STM32微處理器和uCOS-Ⅱ操作系統(tǒng)的加樣指示跟蹤器.該產(chǎn)品分為采集器和示蹤臺(tái)兩部分,采集器通過(guò)傳感器采集操作人員移液加樣過(guò)程中的動(dòng)作信息,采集到的動(dòng)作信息經(jīng)內(nèi)部算法處理判斷是否完成一次移液操作,并將結(jié)果發(fā)給示蹤臺(tái),示蹤臺(tái)點(diǎn)亮完成移液操作的相應(yīng)板孔,同時(shí)用紅燈指示下一步待加樣的微孔,實(shí)現(xiàn)指示和跟蹤功能.該儀器可與絕大部分的移液槍兼容配套使用,具有攜帶方便,操作便捷,記錄精準(zhǔn)等特點(diǎn),能有效地解決移液加樣過(guò)程中存在的錯(cuò)加、漏加的問(wèn)題,提高了加樣效率和準(zhǔn)確率.
【文章來(lái)源】:中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
加樣示蹤器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
對(duì)壓力傳感器采集到的信號(hào),通過(guò)比較器來(lái)判斷按壓了移液槍那個(gè)檔位,所用比較器型號(hào)為T(mén)LV369系列窗口比較器,TLV369翻轉(zhuǎn)速度快,輸出電壓翻轉(zhuǎn)僅0.32 us,沒(méi)有輸入時(shí)的最大靜態(tài)電流只有150 nA,低功耗非常適合加樣示蹤器這種小容量電池的設(shè)備[5],電路原理圖如圖2所示.根據(jù)對(duì)按壓時(shí)的阻值變化特點(diǎn)分析,設(shè)定比較器的反向輸入端參考電壓為10 mV,當(dāng)同相輸入端的壓力信號(hào)電壓大于閾值Vin1時(shí),比較器輸出高,判斷為半程按壓吸液操作;當(dāng)信號(hào)電壓低于閾值Vin2時(shí),比較器輸出低,判斷為全程按壓排液操作.其中Vin1值計(jì)算過(guò)程為:
采集器需要固定在移液槍之上,主要功能是記錄半程及全程按壓所產(chǎn)生的的電信號(hào)從而達(dá)到記錄的效果,采集器的實(shí)物圖如圖3所示:采集器與示蹤臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線傳輸,這里選用 nRF24L01模塊進(jìn)行無(wú)線通訊,該模塊工作在世界通用頻段2.4 Ghz,使用nRF24L01射頻模塊收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)需要成對(duì)使用,兩個(gè)nRF24L01模塊的工作模式必須設(shè)置為相同的模式,例如頻率、速率、校驗(yàn)方式等[7].
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32的簡(jiǎn)易電路測(cè)試儀的設(shè)計(jì)[J]. 吳坤洋,吳廣棟,高鑒. 微型電腦應(yīng)用. 2020(04)
[2]一種低功耗高精度電流比較器的設(shè)計(jì)[J]. 余飛,高雷,王春華. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(02)
[3]基于UCOS-Ⅱ的隨鉆方位伽馬測(cè)井控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 蔣必辭,張鵬,叢琳,田小超. 煤炭技術(shù). 2019(08)
[4]基于STM32F4x9的LCD顯示設(shè)計(jì)方案[J]. 邵青. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2014(06)
[5]微量移液器準(zhǔn)確性的日常監(jiān)測(cè)[J]. 宋春麗. 醫(yī)療裝備. 2013(07)
[6]STM32平臺(tái)的μC/GUI移植與圖形界面設(shè)計(jì)[J]. 羅富文,吳輝,康偉,杜文廣. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(08)
[7]基于uCOS-II的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性分析[J]. 劉淼,王田苗,魏洪興,陳友東. 計(jì)算機(jī)工程. 2006(22)
[8]基于nRF2401的近距離點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線通信系統(tǒng)[J]. 廖平,喬剛. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2006(11)
本文編號(hào):3275693
【文章來(lái)源】:中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
加樣示蹤器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
對(duì)壓力傳感器采集到的信號(hào),通過(guò)比較器來(lái)判斷按壓了移液槍那個(gè)檔位,所用比較器型號(hào)為T(mén)LV369系列窗口比較器,TLV369翻轉(zhuǎn)速度快,輸出電壓翻轉(zhuǎn)僅0.32 us,沒(méi)有輸入時(shí)的最大靜態(tài)電流只有150 nA,低功耗非常適合加樣示蹤器這種小容量電池的設(shè)備[5],電路原理圖如圖2所示.根據(jù)對(duì)按壓時(shí)的阻值變化特點(diǎn)分析,設(shè)定比較器的反向輸入端參考電壓為10 mV,當(dāng)同相輸入端的壓力信號(hào)電壓大于閾值Vin1時(shí),比較器輸出高,判斷為半程按壓吸液操作;當(dāng)信號(hào)電壓低于閾值Vin2時(shí),比較器輸出低,判斷為全程按壓排液操作.其中Vin1值計(jì)算過(guò)程為:
采集器需要固定在移液槍之上,主要功能是記錄半程及全程按壓所產(chǎn)生的的電信號(hào)從而達(dá)到記錄的效果,采集器的實(shí)物圖如圖3所示:采集器與示蹤臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線傳輸,這里選用 nRF24L01模塊進(jìn)行無(wú)線通訊,該模塊工作在世界通用頻段2.4 Ghz,使用nRF24L01射頻模塊收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)需要成對(duì)使用,兩個(gè)nRF24L01模塊的工作模式必須設(shè)置為相同的模式,例如頻率、速率、校驗(yàn)方式等[7].
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32的簡(jiǎn)易電路測(cè)試儀的設(shè)計(jì)[J]. 吳坤洋,吳廣棟,高鑒. 微型電腦應(yīng)用. 2020(04)
[2]一種低功耗高精度電流比較器的設(shè)計(jì)[J]. 余飛,高雷,王春華. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(02)
[3]基于UCOS-Ⅱ的隨鉆方位伽馬測(cè)井控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 蔣必辭,張鵬,叢琳,田小超. 煤炭技術(shù). 2019(08)
[4]基于STM32F4x9的LCD顯示設(shè)計(jì)方案[J]. 邵青. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2014(06)
[5]微量移液器準(zhǔn)確性的日常監(jiān)測(cè)[J]. 宋春麗. 醫(yī)療裝備. 2013(07)
[6]STM32平臺(tái)的μC/GUI移植與圖形界面設(shè)計(jì)[J]. 羅富文,吳輝,康偉,杜文廣. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(08)
[7]基于uCOS-II的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性分析[J]. 劉淼,王田苗,魏洪興,陳友東. 計(jì)算機(jī)工程. 2006(22)
[8]基于nRF2401的近距離點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線通信系統(tǒng)[J]. 廖平,喬剛. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2006(11)
本文編號(hào):3275693
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