本文關鍵詞： 步進電機驅動 光電開關定位 freeModbus協議通訊 μC/OS-Ⅱ的移植　出處：《山東師范大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：病理組織處理機作為處理細胞的醫(yī)療器械,其處理速度和效果對各大醫(yī)院和相關實驗室的病理診斷有關鍵性意義[1]。我們研制的快速組織處理系統(tǒng)能夠在同一個處理缸內通過在不同的時間使用不同的試劑,從而實現病理組織的固定、透明、脫水、浸蠟等全部處理過程,并可自動完成處理缸的清洗。試劑管理是實現上述系統(tǒng)自動化處理的關鍵,也關乎組織處理的質量,因此試劑管理子系統(tǒng)構成了整個快速組織處理系統(tǒng)的核心模塊之一。由于處理試劑中包含有熔融的石蠟,為保障旋轉開關正常工作,需要對旋轉開關進行加熱和溫度控制;為此,我們設計了一個磁芯的旋轉開關,并利用單片機、減速步進電機、處理缸液位采集電路和光電開關實現了對旋轉開關的閉環(huán)控制,從而實現對試劑的精確管理。系統(tǒng)以STM32F103為核心控制芯片,在uC/OS平臺上進行系統(tǒng)搭建及測試,實現了快速病理組織處理系統(tǒng)中試劑的自動管理、處理缸的清洗以及必要的恒溫控制。上位機與各控制模塊(從機)之間采用RS485總線通信,并采用“手拉手”的方式將多個從機掛接在485總線上構成完整的控制系統(tǒng)。本文通過以下幾個章節(jié)展開詳細介紹:第一,緒論為本文第一章,主要介紹了研究本課題的意義和目的,并且具體分析了國內外病理組織處理系統(tǒng)的發(fā)展現狀,作為新一代研究者應該吸取的教訓和采納的優(yōu)點。對病理組織處理系統(tǒng)的工作流程做出了簡單介紹。第二,對本課題的系統(tǒng)總模塊給出框圖分析。以STM32F103為核心控制芯片,通過算法及搭建外圍電路,實現對試劑管理系統(tǒng)各外設的自動控制。詳細介紹外圍電路,簡單介紹CPU的選型及優(yōu)點、溫度傳感器PT100的電氣特性、RS485通信[2][3]接口的連接方式、步進電機的驅動等。第三,硬件電路設計工作。該章詳細介紹有關外圍電路的具體設計和調試工作。第四,本章主要介紹了試劑管理系統(tǒng)的軟件整體架構編寫、算法實現以及操作系統(tǒng)和通信協議的移植等。具體介紹了信號處理中,為濾除電壓毛刺而選用的中值濾波算法。詳細介紹了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II和FreeModbus通信協議,并分別介紹了二者的移植過程。同時列舉了步進電機驅動和繼電器工作的代碼。第五,快速組織處理工作站試劑管理系統(tǒng)在快速病理組織處理系統(tǒng)中的應用。本章總體介紹了溫度采集信號,步進電機以及繼電器控制的加熱棒在病理組織系統(tǒng)中的實時應用,上位機與下位機的尋址與具體響應流程。第六,軟硬件調試及驗證。電路原理圖繪制,PCB生成,元器件選購與焊接,PCB板調試。實現了實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II的移植和相關軟件算法的編寫工作。在測試中,首先編寫的軟件代碼,完成底層驅動;其次進行移植μC/OS-II操作系統(tǒng);最后與硬件相結合進行多次調試。文末,總結自己在研究生期間的科研工作,并對自己參與的工作提出需要改進的不足。
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【學位授予單位】：山東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R197.39;TP315

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉禹辰;張仁杰;劉虎;劉振;;STM32與上位機Modbus協議的通信方法[J];電子科技;2015年10期

2 宋慧;王智檀;;基于單片機的溫度控制系統(tǒng)研究[J];電子制作;2014年04期

3 王維權;馬陽;雷彥華;yぬ，

本文編號：1549888