嵌入式全自動(dòng)血凝儀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，臨床上在血栓和止血方面檢測所需的樣品和項(xiàng)目數(shù)越來越多，傳統(tǒng)的手工法和單一的凝固定性檢測已遠(yuǎn)不能滿足臨床需求，全自動(dòng)血液凝固分析儀的提出有效地解決了這些問題，它能同時(shí)應(yīng)用不同的檢測方法對大量的樣品進(jìn)行多項(xiàng)指標(biāo)的檢測，對樣本和試劑的需求比手工方法幾乎減少一半，極大地降低了檢測成本。同時(shí)，不同檢測項(xiàng)目可隨意組合，提高了檢測結(jié)果可靠性。
　　 本文首先介紹了血液凝固分析儀的發(fā)展歷程，根據(jù)需求分析指出設(shè)計(jì)一款嵌入式全自動(dòng)血液凝固分

2、析儀的必要性。然后根據(jù)凝血檢測的醫(yī)學(xué)原理，闡述了幾種常用的凝血分析檢測方法以及它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了光電磁珠法原理的檢測方法。
　　 整個(gè)控制系統(tǒng)采用ARM Cortex-M3(Adanced RISC Machines Cortex-M3)構(gòu)架芯片STM32F103ZE作為主控器件，圍繞主控芯片搭建了系統(tǒng)光電檢測模塊、恒溫控制模塊、機(jī)械手控制模塊、傳感器功能模塊、水路清洗模塊以及人機(jī)交互模塊的硬件平臺。檢測模塊完成硅光電池輸

3、出信號采集處理，包括電流電壓轉(zhuǎn)換、放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換。恒溫模塊實(shí)現(xiàn)測量過程中溫度的恒定，檢測系統(tǒng)使用DS18B20對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，運(yùn)用PID軟件算法控制可控硅的導(dǎo)通時(shí)間來調(diào)節(jié)加熱器功率以實(shí)現(xiàn)加熱過程，使用半導(dǎo)體制冷片和風(fēng)扇結(jié)合實(shí)現(xiàn)制冷過程;機(jī)械手控制模塊、傳感器功能模塊以及水路清洗模塊實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)血液凝固分析儀向全自動(dòng)轉(zhuǎn)化，包括步進(jìn)電機(jī)加減速控制、傳感器的安裝選型及水路的自動(dòng)清洗，實(shí)現(xiàn)人為免干預(yù)，提高系統(tǒng)的檢測速度。
　　

4、 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分:良好人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)、μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植以及下位機(jī)功能軟件開發(fā)。其中，下位機(jī)軟件開發(fā)分為溫度模塊軟件實(shí)現(xiàn)和自動(dòng)控制部分軟件實(shí)現(xiàn)。溫度模塊程序主要包括DS18B20測溫程序和溫度PID控制程序;自動(dòng)控制部分程序具體包括:步進(jìn)電機(jī)加速-勻速-減速控制軟件實(shí)現(xiàn)，加樣取樣模塊程序?qū)崿F(xiàn)、清洗模塊程序?qū)崿F(xiàn)、攪拌混勻模塊實(shí)現(xiàn)，復(fù)位模塊程序?qū)崿F(xiàn)。論文最后介紹了儀器調(diào)試的過程中碰到的問題及解決方法，指出了設(shè)計(jì)中需要改