本文關鍵詞：全自動生化分析儀測控系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全自動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的儀器。目前社會上對生化檢驗的需要量很大,它的出現(xiàn)極大的減輕了醫(yī)護人員的工作負擔,因此在各級醫(yī)院得到了廣泛的應用。生化分析儀的技術復雜,國內在這方面起步較晚,生產(chǎn)的儀器水平較低,與國外相比有較大差距。本文旨在設計與開發(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)起到指導性作用。 本文首先分析了國內外的研究狀況,之后在分析了生化分析儀工作原理和整體結構的基礎上,提出了儀器主控系統(tǒng)的總體設計方案,并對硬件電路和下位機軟件進行了詳細設計。在硬件方面,系統(tǒng)前端采用光電池作為信號檢測單元；系統(tǒng)的微處理器采用了STM32F217ZET6芯片,該處理器通過控制A/D轉換器采集光電池信號；系統(tǒng)通過USB接口電路和上位機通信,另外考慮到方便調試和遠程控制,設計了RS232通信電路和以太網(wǎng)接口電路；主控系統(tǒng)是協(xié)調儀器各個模塊正確執(zhí)行的關鍵,考慮到可靠性、可擴展性和實時性等因素,系統(tǒng)使用CAN總線和各模塊通信。在軟件方面,采用了應用層、驅動層和操作系統(tǒng)的三層架構。底層選用了適合STM32的RT-Thread操作系統(tǒng),其提供的實時多任務處理功能滿足了儀器對復雜控制的要求。在操作系統(tǒng)的基礎上,開發(fā)了USB通信和以太網(wǎng)通信的驅動程序。應用層將系統(tǒng)的功能劃分為多個線程來實現(xiàn)。 最后對系統(tǒng)各模塊進行了調試,并進行了實驗,對實驗數(shù)據(jù)分析表明,儀器性能達到了設計指標。
【關鍵詞】：全自動生化分析儀 STM32 吸光度 RT-Thread USB通信 CAN總線
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH789;TP274
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 國內外生化分析儀發(fā)展狀況8-11
• 1.3 課題研究意義及主要研究內容11-13
• 2 全自動生化分析儀的原理和結構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 機械系統(tǒng)15-16
• 2.2.2 光學系統(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18-19
• 3 系統(tǒng)總體設計19-24
• 3.1 概述19-20
• 3.2 硬件架構20-21
• 3.3 軟件架構21-23
• 3.4 本章小結23-24
• 4 系統(tǒng)硬件設計24-41
• 4.1 光電傳感器選型24
• 4.2 信號調理電路設計24-28
• 4.3 信號采集電路設計28-31
• 4.4 微處理器電路設計31-35
• 4.4.1 微處理器模塊32-33
• 4.4.2 CPU外圍擴展電路33-34
• 4.4.3 復位電路及JTAG電路34-35
• 4.5 CPLD電路設計35-36
• 4.6 SPI Flash電路設計36-37
• 4.7 通訊接口電路設計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 電源模塊設計40
• 4.9 本章小結40-41
• 5 系統(tǒng)軟件設計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)啟動流程43-45
• 5.2 應用層程序實現(xiàn)45-55
• 5.2.1 上位機通信模塊45-50
• 5.2.2 信號采集模塊50-51
• 5.2.3 多機協(xié)調控制模塊51-55
• 5.3 USB通信程序實現(xiàn)55-59
• 5.3.1 STM32 USB固件庫移植55-56
• 5.3.2 USB CDC設備實現(xiàn)56-58
• 5.3.3 USB通信程序實現(xiàn)58-59
• 5.4 以太網(wǎng)通信程序實現(xiàn)59-62
• 5.4.1 輕型TCP/IP協(xié)議棧LwIP59-60
• 5.4.2 以太網(wǎng)程序實現(xiàn)60-62
• 5.5 CPLD程序實現(xiàn)62-64
• 5.5.1 譯碼片選程序實現(xiàn)62-63
• 5.5.2 復位計數(shù)信號發(fā)生程序實現(xiàn)63-64
• 5.6 本章小結64-65
• 6 系統(tǒng)調試及實驗結果65-75
• 6.1 系統(tǒng)調試65-69
• 6.2 測試結果69-74
• 6.2.1 吸光度線性度72-73
• 6.2.2 吸光度準確度73
• 6.2.3 吸光度穩(wěn)定性73
• 6.2.4 吸光度重復性73-74
• 6.3 本章小結74-75
• 7 總結與展望75-77
• 7.1 全文總結75-76
• 7.2 改進與展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻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 電路實物圖85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘輝;;STM32-FSMC機制的NOR Flash存儲器擴展技術[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2009年10期

2 萬汝根;余宏盛;張勇軍;孫建民;徐婉萍;王茂峰;陳黎亞;;日立7600全自動生化分析儀堿性清洗液的研究應用[J];檢驗醫(yī)學與臨床;2012年07期

3 方杰英;;自動生化分析技術的發(fā)展及其在臨床檢驗中的應用[J];生命科學儀器;2009年04期

4 鄭萬華;;全自動生化分析儀的發(fā)展及市場概況[J];上海生物醫(yī)學工程;2007年02期

5 譚洪學,劉偉,唐玉國;全自動生化分析儀控制軟件設計[J];云南大學學報(自然科學版);2004年S2期

6 江沛;;醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J];現(xiàn)代醫(yī)學儀器與應用;2007年06期

7 尚曉泓;胡曉麗;王海龍;李琦;;日立7600-020型全自動生化分析儀干擾、交叉污染的實驗研究[J];中國醫(yī)學裝備;2007年11期

8 李延斌;孫志華;;全自動生化分析儀的分類、結構和選購[J];中國醫(yī)療器械信息;2008年03期

9 解冰;張漢園;江利萍;王軍;戴展英;潘亞琴;;邁瑞B(yǎng)S-200全自動生化分析儀性能評價[J];中國醫(yī)療器械雜志;2009年03期

10 李欣迎;李希合;王靜;李青;;生化分析儀的發(fā)展現(xiàn)狀[J];醫(yī)療裝備;2012年10期

  本文關鍵詞：全自動生化分析儀測控系統(tǒng)設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274041