本文關鍵詞：某型電化學分析儀軟件設計和系統(tǒng)改進

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【摘要】：隨著生命科學領域的飛速發(fā)展,越來越多的人開始關注“可視化”儀器的開發(fā),并有一部分相對成熟的儀器已經(jīng)開始應用于臨床診斷檢測和病理研究。相較于物理成像技術,化學發(fā)光成像技術的靈敏度更高,能夠深入到物理成像技術不能看到的層次,觀察更加復雜的化學反應體系,比如生命的新陳代謝過程,這也是新興儀器采用化學發(fā)光成像技術的原因。電化學發(fā)光實際上是一種電化學反應的光輻射。電化學發(fā)光分析法是對這種光輻射的強度進行分析的方法。該方法不僅具有電化學法易于控制的優(yōu)點,同時又具有化學發(fā)光法高靈敏度的優(yōu)點。電化學發(fā)光成像也是利用這種光輻射進行成像。綜上所述,對電化學發(fā)光成像分析儀器的研究設計具有非常重要的意義。本文對某型電化學發(fā)光成像分析儀設計了電化學部分和移動平臺部分的控制軟件,并對現(xiàn)有的移動平臺系統(tǒng)提出了改進方案。針對電化學部分,首先介紹了四種常用的電化學發(fā)光分析方法,然后根據(jù)介紹設計了相應的軟件部分。軟件部分主要完成電化學方法的選擇和對應的參數(shù)設置,并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)繪制出相應的電化學圖譜和化學發(fā)光圖譜。針對移動平臺部分,首先講述了移動平臺系統(tǒng)的設計,重點說明了L6470的使用。然后,設計了移動平臺控制軟件的自移動算法和通信協(xié)議。本文設計了三個基點的自移動算法,包括基點的位置查找以及自動定點到位流程的設計。算法的核心是自動回零過程,即每次自移動都要保證從零點開始。為了完成數(shù)據(jù)在計算機與儀器之間的傳輸,本文又對通信協(xié)議進行了詳細的設計,包括數(shù)據(jù)幀格式的定義以及計算機與儀器之間的詳細通信流程。最后針對現(xiàn)有移動平臺系統(tǒng)存在的問題提出了改進方案,即使用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)的輸出信號作為L6470的外部輸入信號,并給出了兩種方案在精度和響應時間方面的數(shù)據(jù)對比,證明了使用改進方案的系統(tǒng)優(yōu)于現(xiàn)有系統(tǒng)。最后,在上述兩部分的軟件設計基礎上,給出了計算機總控部分的設計,包括軟件的總體設計和各個模塊的具體設計。通過一個PMT檢測和BPE成像的軟件使用實例,證實了軟件的使用效果達到預期。
【關鍵詞】：電化學發(fā)光分析法 移動平臺控制 DDS 儀器軟件
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH832
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 電化學發(fā)光及電化學發(fā)光成像概述16-17
• 1.1.1 電化學發(fā)光分析法16
• 1.1.2 電化學發(fā)光成像16-17
• 1.2 電化學發(fā)光成像儀器17-19
• 1.2.1 電化學發(fā)光成像儀器的發(fā)展史17-18
• 1.2.2 EMCCD概述18-19
• 1.3 移動平臺控制系統(tǒng)概述19-21
• 1.3.1 運動控制技術研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.2 XYZ三維移動平臺系統(tǒng)20-21
• 1.4 論文內容及結構安排21-22
• 第二章 電化學發(fā)光成像分析儀介紹22-28
• 2.1 電化學發(fā)光成像分析儀的組成22-23
• 2.2 電化學部分介紹23-25
• 2.2.1 循環(huán)伏安法介紹23-24
• 2.2.2 線性掃描伏安法介紹24-25
• 2.2.3 計時電流法與計時電量法介紹25
• 2.3 EMCCD和PMT系統(tǒng)的介紹25-27
• 2.3.1 聚光系統(tǒng)原理25-26
• 2.3.2 EMCCD和PMT系統(tǒng)的組成26-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第三章 移動平臺控制系統(tǒng)設計28-46
• 3.1 步進電機控制器L6470介紹28-31
• 3.1.1 L6470的特點28-29
• 3.1.2 運動控制命令說明29-31
• 3.2 XYZ三維移動平臺控制系統(tǒng)設計31-37
• 3.2.1 XYZ三維移動平臺控制系統(tǒng)的整體設計31-32
• 3.2.2 電極自動回零設計32-33
• 3.2.3 PMT、SPCE、BPE基點位置確定和軟件設計流程33-37
• 3.3 通信協(xié)議設計37-41
• 3.3.1 握手過程詳細設計38-40
• 3.3.2 參數(shù)設置過程詳細設計40
• 3.3.3 用戶工作過程詳細設計40-41
• 3.4 改進移動平臺系統(tǒng)設計41-45
• 3.4.1 DDS的結構組成41-42
• 3.4.2 DDS的原理42
• 3.4.3 DDS的特點42-43
• 3.4.4 改進方案設計43-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第四章 計算機總控部分設計與測試46-66
• 4.1 計算機總控部分整體設計46-49
• 4.1.1 軟件總體設計46-47
• 4.1.2 軟件主界面設計47-48
• 4.1.3 快捷工具菜單欄設計48-49
• 4.2 控制模塊設計49-55
• 4.2.1 電化學方法選擇49-52
• 4.2.2 基點設置52-53
• 4.2.3 移動平臺控制53-54
• 4.2.4 EMCCD成像控制54-55
• 4.3 數(shù)據(jù)處理模塊設計55-57
• 4.3.1 圖譜量程設置55-56
• 4.3.2 顏色設定56-57
• 4.4 儀器軟件測試57-60
• 4.4.1 PMT檢測測試57-58
• 4.4.2 EMCCD成像測試58-60
• 4.5 改進方案與之前方案的比較60-66
• 4.5.1 精度比較61-64
• 4.5.2 響應時間比較64-66
• 第五章 總結與展望66-68
• 5.1 全文工作總結66-67
• 5.2 未來展望67-68
• 參考文獻68-70
• 致謝70-72
• 作者簡介72-73

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本文編號：618973