基于STM32和uCOS-Ⅱ的加样指示跟踪器的设计与实现

发布时间：2021-07-10 09:56

　　在做生化分析实验的过程中,实验人员向诸如96孔,384孔等微孔板进行移液加样操作时,由于微孔板的透明和密集,会大概率地出现错加和漏加的问题.针对此问题,设计了一款基于STM32微处理器和uCOS-Ⅱ操作系统的加样指示跟踪器.该产品分为采集器和示踪台两部分,采集器通过传感器采集操作人员移液加样过程中的动作信息,采集到的动作信息经内部算法处理判断是否完成一次移液操作,并将结果发给示踪台,示踪台点亮完成移液操作的相应板孔,同时用红灯指示下一步待加样的微孔,实现指示和跟踪功能.该仪器可与绝大部分的移液枪兼容配套使用,具有携带方便,操作便捷,记录精准等特点,能有效地解决移液加样过程中存在的错加、漏加的问题,提高了加样效率和准确率. 

【文章来源】：中南民族大学学报(自然科学版). 2020,39(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

加样示踪器系统结构

对压力传感器采集到的信号,通过比较器来判断按压了移液枪那个档位,所用比较器型号为TLV369系列窗口比较器,TLV369翻转速度快,输出电压翻转仅0.32 us,没有输入时的最大静态电流只有150 nA,低功耗非常适合加样示踪器这种小容量电池的设备[5],电路原理图如图2所示.根据对按压时的阻值变化特点分析,设定比较器的反向输入端参考电压为10 mV,当同相输入端的压力信号电压大于阈值Vin1时,比较器输出高,判断为半程按压吸液操作;当信号电压低于阈值Vin2时,比较器输出低,判断为全程按压排液操作.其中Vin1值计算过程为:

采集器需要固定在移液枪之上,主要功能是记录半程及全程按压所产生的的电信号从而达到记录的效果,采集器的实物图如图3所示:采集器与示踪台之间的数据传输采用无线传输,这里选用 nRF24L01模块进行无线通讯,该模块工作在世界通用频段2.4 Ghz,使用nRF24L01射频模块收发数据时需要成对使用,两个nRF24L01模块的工作模式必须设置为相同的模式,例如频率、速率、校验方式等[7].

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的简易电路测试仪的设计[J]. 吴坤洋,吴广栋,高鉴.  微型电脑应用. 2020(04)
[2]一种低功耗高精度电流比较器的设计[J]. 余飞,高雷,王春华.  湖南大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]基于UCOS-Ⅱ的随钻方位伽马测井控制系统设计实现[J]. 蒋必辞,张鹏,丛琳,田小超.  煤炭技术. 2019(08)
[4]基于STM32F4x9的LCD显示设计方案[J]. 邵青.  单片机与嵌入式系统应用. 2014(06)
[5]微量移液器准确性的日常监测[J]. 宋春丽.  医疗装备. 2013(07)
[6]STM32平台的μC/GUI移植与图形界面设计[J]. 罗富文,吴辉,康伟,杜文广.  单片机与嵌入式系统应用. 2012(08)
[7]基于uCOS-II的嵌入式数控系统实时性分析[J]. 刘淼,王田苗,魏洪兴,陈友东.  计算机工程. 2006(22)
[8]基于nRF2401的近距离点对多点无线通信系统[J]. 廖平,乔刚.  现代电子技术. 2006(11)



本文编号：3275693