本文關(guān)鍵詞：基于STM32全自動生化分析儀的研究與設(shè)計

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【摘要】：隨著現(xiàn)代制造業(yè)水平和生活水準的提高,人們對現(xiàn)代醫(yī)療器械的準確度,自動化程度以及功能等方面有了更高的要求與期待。目前,國內(nèi)生產(chǎn)廠商的生化儀設(shè)備的基本原理和實現(xiàn)方法基本一致,但由于其價格劣勢,生化儀設(shè)備只能在縣級以上的醫(yī)院才能承擔。針對這種問題,設(shè)計一種降低設(shè)備成本的控制方案來減少大眾的醫(yī)療費用,可使更多的人享受現(xiàn)代科學技術(shù)帶來的方便。論文論述了生化分析儀的發(fā)展歷史和趨勢,分析了生化分析儀相關(guān)的關(guān)鍵原理,其中包括分光光度計原理、步進電機控制原理、增量式編碼器原理、帕爾貼效應(yīng)和液面探測原理。在這些原理的基礎(chǔ)上,分析和設(shè)計了生化分析儀的硬件系統(tǒng)。使用ADuCM360控制光電轉(zhuǎn)化子系統(tǒng)實現(xiàn)光電信號的采集和傳輸,主要包括光電傳感器、可變增益放大器和多路選擇器電路;使用STM32F429IGT6控制樣本子系統(tǒng)、試劑子系統(tǒng)、反應(yīng)子系統(tǒng)和液路子系統(tǒng)實現(xiàn)生化分析儀的執(zhí)行操作,主要包括步進電機、直流電機、開關(guān)閥、光耦等電路;使用STM32F103C8T6控制溫度控制子系統(tǒng)實現(xiàn)恒溫操作,包括溫度采集、按鍵、數(shù)碼管顯示和帕爾貼控制電路。三個控制芯片通過RS-485總線進行通信,所有數(shù)據(jù)通過RS-232接口傳輸?shù)絇C機。生化分析儀的控制變量眾多,對設(shè)備響應(yīng)的實時性有嚴格的要求,使用實時操作系統(tǒng)來完成程序的整體設(shè)計。首先,編寫芯片和板級硬件的相關(guān)驅(qū)動。其次,根據(jù)要求編寫設(shè)備所需的API函數(shù),完成設(shè)備硬件操作的相關(guān)功能。最后,調(diào)用API函數(shù)的各個子系統(tǒng)被設(shè)計成操作系統(tǒng)的子任務(wù),通過操作系統(tǒng)管理這些子任務(wù)實現(xiàn)生化分析儀的所有操作。PCB采用Altium Designer設(shè)計,充分考慮信號與電源的完整性。通過對設(shè)備的模塊調(diào)試和國家相關(guān)指標的具體測試,其功能和性能滿足預(yù)期要求。
【關(guān)鍵詞】：生化分析儀 STM32 數(shù)據(jù)采集 自動控制
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH77
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 引言10
• 1.2 生化分析儀的歷史與現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文的研究意義及主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 生化分析儀關(guān)鍵原理分析14-22
• 2.1 分光光度計原理14-17
• 2.1.1 比爾-朗伯定律14-15
• 2.1.2 光源15
• 2.1.3 色散元件15-16
• 2.1.4 光電二極管陣列16-17
• 2.2 步進電機控制原理17-19
• 2.2.1 步進電機的結(jié)構(gòu)18
• 2.2.2 步進電機驅(qū)動器18-19
• 2.3 增量式編碼器原理19-20
• 2.4 帕爾貼效應(yīng)20-21
• 2.5 液面探測原理21
• 2.6 本章小結(jié)21-22
• 第3章 生化分析儀硬件系統(tǒng)設(shè)計22-38
• 3.1 硬件需求分析22
• 3.2 總體結(jié)構(gòu)22-27
• 3.2.1 主控制器23-25
• 3.2.2 主控制器通信接口25-27
• 3.3 硬件子系統(tǒng)設(shè)計27-37
• 3.3.1 光電轉(zhuǎn)化子系統(tǒng)27-30
• 3.3.2 樣本子系統(tǒng)30-33
• 3.3.3 試劑子系統(tǒng)33-34
• 3.3.4 反應(yīng)子系統(tǒng)34-35
• 3.3.5 液路子系統(tǒng)35-36
• 3.3.6 溫度控制子系統(tǒng)36
• 3.3.7 供電子系統(tǒng)36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 生化分析儀程序設(shè)計38-50
• 4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境38-40
• 4.1.1 編譯器與芯片固件庫38-39
• 4.1.2 實時操作系統(tǒng)uC/OS-III39-40
• 4.2 程序整體設(shè)計40-43
• 4.2.1 任務(wù)管理41-42
• 4.2.2 任務(wù)通信42-43
• 4.3 子程序設(shè)計43-49
• 4.3.1 樣本臂子程序44-45
• 4.3.2 試劑臂子程序45-46
• 4.3.3 攪拌臂子程序46
• 4.3.4 樣本盤子程序46
• 4.3.5 試劑盤子程序46-47
• 4.3.6 反應(yīng)盤子程序47
• 4.3.7 溫度控制子程序47-48
• 4.3.8 光電轉(zhuǎn)化子程序48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 生化分析儀的調(diào)試50-56
• 5.1 操作界面50
• 5.2 主要操作選項50-55
• 5.2.1 計算機通信與復(fù)位50-51
• 5.2.2 吸量器51-52
• 5.2.3 樣本臂、試劑臂 1、試劑臂 252
• 5.2.4 溫度52-53
• 5.2.5 攪拌臂53
• 5.2.6 樣本盤與試劑盤53-54
• 5.2.7 比色杯與反應(yīng)盤、水泵與水槽閥54-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 第6章 生化分析儀的性能檢驗56-64
• 6.1 雜散光56
• 6.2 吸光度的線性范圍56-57
• 6.3 吸光度的準確性57-58
• 6.4 吸光度的穩(wěn)定性58
• 6.5 吸光度的重復(fù)性58-59
• 6.6 溫度準確度與波動度59-60
• 6.7 樣品攜帶污染率60-61
• 6.8 加樣的準確度與重復(fù)性61-62
• 6.9 臨床項目的批內(nèi)精確度62-63
• 6.10本章小結(jié)63-64
• 第7章 結(jié)論64-66
• 參考文獻66-68
• 在學研究成果68-69
• 致謝69

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏力強,李贊華,李芒會;應(yīng)重視生化分析儀的安裝使用與維護[J];醫(yī)療設(shè)備信息;2003年01期

2 劉英;;生化分析儀的使用與維護[J];計量與測試技術(shù);2011年04期

3 李雪志;CORNING 550 EXPRESS生化分析儀應(yīng)用經(jīng)驗三例[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;1999年06期

4 伍強,王丹妹;美國BECKMAN-CX4CE/CX7生化分析儀維護保養(yǎng)專題探討[J];醫(yī)療設(shè)備信息;2000年01期

5 伍強,王丹妹;美國BECKMAN-CX4CE/CX7生化分析儀維護保養(yǎng)專題探討[J];醫(yī)療設(shè)備信息;2000年02期

6 楊彥琴,安薇;生化分析儀計量檢定的研究[J];醫(yī)療設(shè)備信息;2000年03期

7 彭達明,王玉珍;全自動快速血液生化分析儀的使用和保養(yǎng)[J];醫(yī)療裝備;2000年02期

8 陳霈;當前醫(yī)用生化分析儀檢定中的若干問題探討[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2001年03期

9 金萍;生化分析儀的檢定需要注意的幾個問題[J];石河子科技;2002年01期

10 肖鄖,陳武;CIBA-CORNING560生化分析儀在操作中遇到的幾點問題及處理[J];現(xiàn)代檢驗醫(yī)學雜志;2002年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐瓊峰;;ACCUTE TBA-40FR生化分析儀維護保養(yǎng)和應(yīng)用實踐[A];第五次全國中青年檢驗醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2006年

2 楊彥琴;安薇;;生化分析儀計量檢定的研究探討[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術(shù)年會文集[C];2000年

3 王永明;;日立7170自動生化分析儀使用中遇到的一些問題及處理方法[A];2004年浙江省檢驗醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2004年

4 郭艷;;7020型生化分析儀使用與保養(yǎng)的體會[A];內(nèi)蒙古醫(yī)學會第一屆醫(yī)學工程專業(yè)學術(shù)研討會論文匯編[C];2001年

5 遲戈;王亞南;李非;魏晶;;自動生化分析儀電氣安全控制[A];2008年醫(yī)療儀器學術(shù)年會暨理事會論文匯編[C];2008年

6 王丹;陳峰;林寶順;;生化分析儀測定高活性酶的嚴重誤差及對策[A];第十屆全軍檢驗醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2005年

7 高明;;全自動生化分析儀與檢測[A];中華醫(yī)學會第七次全國檢驗醫(yī)學學術(shù)會議資料匯編[C];2008年

8 李復(fù)銀;;COBAS MIRA大型生化分析儀故障4例[A];全省醫(yī)療設(shè)備管理研討會論文集[C];1998年

9 張敏;;GLP實驗室生化分析儀設(shè)備校正與確效[A];2010年全國藥物毒理學學術(shù)會議論文集[C];2010年

10 劉偉;高麗娟;;酶標速率法與生化分析儀速率法測定ALT結(jié)果相關(guān)性探討[A];中國輸血協(xié)會第三屆輸血大會論文專輯[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 本報記者　 賴強;國產(chǎn)生化分析儀發(fā)力[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2006年

2 ;中科院生化分析儀面市　[N];中國電子報;2002年

3 記者 趙偉 通訊員 鄭原馳;國內(nèi)首臺微型腎病快速生化分析儀在我市誕生[N];長春日報;2006年

4 明明;國內(nèi)首臺微型腎病快速生化分析儀問世[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2006年

5 李美儀 一鳴;生化分析儀八成不合格[N];廣東科技報;2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊勇;基于STM32全自動生化分析儀的研究與設(shè)計[D];沈陽工業(yè)大學;2016年

2 呂建鋒;生化分析儀Ⅱ型機主控程序的設(shè)計[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2003年

3 郝晉英;基于虛擬技術(shù)的生化分析儀[D];長春理工大學;2011年

4 張波;微型生化分析儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計[D];重慶大學;2006年

5 張英;生化分析儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D];武漢理工大學;2006年

6 陳清海;小型生化分析儀的性能分析與驗證[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2010年

7 賀德圣;基于ARM的生化分析儀控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];東北大學;2009年

8 龔燕妮;全自動生化分析儀多任務(wù)優(yōu)化調(diào)度與檢測方法研究[D];湖南大學;2012年

9 牛丹丹;賽諾邁德公司生化分析儀南亞市場開發(fā)策略[D];吉林大學;2006年

10 楊杰;基于ARM嵌入式系統(tǒng)的生化分析儀的研制[D];成都理工大學;2007年

，

本文編號：768778