基于STM32的全自动酶免分析仪控制系统的设计
发布时间：2021-06-15 20:06
随着生活水平的不断提高,人们对健康的关注越来越多,对疾病的重视也从病发治疗提升到了病前预防。在疾病预防方面,生化检验已经成为检测和预防人类疾病的重要手段和客观依据。全自动酶免分析仪是基于酶免分析系统设计出的一种高效便捷的检测设备,是大中型医疗机构进行临床诊断所必备的仪器。通过对病人的血液或尿液等体液进行相关物质含量的检测从而快速准确的为医师提供相应的病理指标,用以预防诸如肝炎、HIV、肿瘤、寄生虫病及糖尿病、心肌梗死等病症。通过调查发现国内的酶免分析仪开发水平远不如国外,这也导致国外产品的市场占有率远高于国内产品,然而即便是国外产品也很少有能独立完成一整套酶免分析实验的设备。为此本文通过对市场各类产品的调查和研究,对全自动酶免分析系统进行了新的架构,从而拟定出一套真正全自动化的技术路线。针对酶免分析仪的设计要求,选择通过STM32微处理器来完成整个控制系统的设计。围绕STM32微处理器对电机驱动模块、温控模块、通讯模块、电源模块等进行了元件选型并完成了相应的控制电路设计。其中采用了 CAN总线与串口并存的方式实现控制板之间的信号通讯和其与上位机之间的数据传输。为了提高控制系统的控制精度...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.1.1 生化分析仪的发展背景
1.1.2 酶免分析系统的研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究意义与主要内容
第二章 酶免分析仪的系统原理及组成
2.1 酶免分析仪的技术原理
2.1.1 酶免分析技术实验原理
2.1.2 酶免分析系统工作流程
2.2 系统总成
2.2.1 STM32微处理器
2.2.2 进样系统
2.2.3 试剂托盘驱动
2.2.4 加热机构
2.2.5 光电检测机构
2.3 酶免分析仪的特点与设计指标
2.3.1 酶免分析仪的仪器特点
2.3.2 酶免分析仪的设计指标
2.4 本章小结
第三章 控制系统硬件设计
3.1 主控模块
3.2 电机驱动模块
3.2.1 DRV8825芯片步进电机驱动器
3.2.2 旋转编码器
3.3 温度控制模块
3.3.1 加热元件的驱动
3.3.2 温度传感器
3.4 通讯模块
3.4.1 CAN总线通讯
3.4.2 串口通讯
3.5 电源模块
3.6 系统PCB设计
3.7 本章小结
第四章 运动控制系统程序设计
4.1 步进电机工作原理
4.2 步进电机的选型
4.3 脉宽调制技术
4.4 步进电机的控制算法的优化与实现
4.4.1 步进电机控制算法
4.4.2 S加减速曲线算法的优化与实现
4.5 运动控制系统软件设计
4.5.1 进样系统程序设计
4.5.2 托盘驱动程序设计
4.5.3 加热机构程序设计
4.5.4 光电检测控制程序设计
4.6 本章小结
第五章 进样系统的误差分析与补偿
5.1 吸排实验与精度分析
5.2 进样系统的误差补偿
5.3 本章小结
第六章 论文总结
参考文献
发表论文与参加科研情况
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]控制系统中时序的研究[J]. 张泽宇. 科技传播. 2015(19)
[2]基于STM32单片机的增量式编码器模拟装置设计[J]. 徐洋,余辉,黄敬贵. 工业控制计算机. 2015(05)
[3]浅析免疫检测技术在食品检验中的应用[J]. 史晓红. 食品安全导刊. 2015(15)
[4]侵袭性曲霉菌感染的诊断方法及临床应用[J]. 王立朋,秦榛,夏云. 中国老年学杂志. 2015(02)
[5]步进电机失步原因分析及常见故障检测[J]. 李彦丽. 电子工业专用设备. 2014(12)
[6]一种全自动酶免分析仪移液过程评估新方法[J]. 常海涛,祝连庆,娄小平,郭阳宽,王中宇. 仪器仪表学报. 2014(07)
[7]一种全自动酶免分析仪多任务调度方法[J]. 张晶,祝连庆,王君,郭阳宽. 计算机仿真. 2014(06)
[8]步进电机的控制与检测系统的设计与实现[J]. 严平锋,凌志浩,蒋炜. 自动化仪表. 2014(04)
[9]自动进样器的误差分析[J]. 刘志刚,万良晨. 广东技术师范学院学报. 2014(03)
[10]光电耦合器选型与应用[J]. 刘熹,刘迎春,邵珠枫. 工程机械与维修. 2014(01)
硕士论文
[1]基于ARM嵌入式教学实验平台的设计与开发[D]. 刘静.电子科技大学 2014
[2]基于Simulink的步进电机控制系统仿真[D]. 周一飞.西南交通大学 2014
[3]两种赤潮藻的ELISA检测方法的建立[D]. 李成峰.中国海洋大学 2014
[4]提高酶标分析仪测量稳定性和准确性方法的研究与实现[D]. 马丽萍.苏州大学 2009
[5]基于免疫酶技术的全自动酶免分析系统的设计与开发[D]. 陈叙.苏州大学 2006
[6]全自动酶免分析仪的工作机理及关键技术的研究[D]. 朱圣领.苏州大学 2005
[7]人工免疫系统理论及免疫克隆优化算法研究[D]. 周泉.湖南大学 2005
本文编号：3231684
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.1.1 生化分析仪的发展背景
1.1.2 酶免分析系统的研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究意义与主要内容
第二章 酶免分析仪的系统原理及组成
2.1 酶免分析仪的技术原理
2.1.1 酶免分析技术实验原理
2.1.2 酶免分析系统工作流程
2.2 系统总成
2.2.1 STM32微处理器
2.2.2 进样系统
2.2.3 试剂托盘驱动
2.2.4 加热机构
2.2.5 光电检测机构
2.3 酶免分析仪的特点与设计指标
2.3.1 酶免分析仪的仪器特点
2.3.2 酶免分析仪的设计指标
2.4 本章小结
第三章 控制系统硬件设计
3.1 主控模块
3.2 电机驱动模块
3.2.1 DRV8825芯片步进电机驱动器
3.2.2 旋转编码器
3.3 温度控制模块
3.3.1 加热元件的驱动
3.3.2 温度传感器
3.4 通讯模块
3.4.1 CAN总线通讯
3.4.2 串口通讯
3.5 电源模块
3.6 系统PCB设计
3.7 本章小结
第四章 运动控制系统程序设计
4.1 步进电机工作原理
4.2 步进电机的选型
4.3 脉宽调制技术
4.4 步进电机的控制算法的优化与实现
4.4.1 步进电机控制算法
4.4.2 S加减速曲线算法的优化与实现
4.5 运动控制系统软件设计
4.5.1 进样系统程序设计
4.5.2 托盘驱动程序设计
4.5.3 加热机构程序设计
4.5.4 光电检测控制程序设计
4.6 本章小结
第五章 进样系统的误差分析与补偿
5.1 吸排实验与精度分析
5.2 进样系统的误差补偿
5.3 本章小结
第六章 论文总结
参考文献
发表论文与参加科研情况
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]控制系统中时序的研究[J]. 张泽宇. 科技传播. 2015(19)
[2]基于STM32单片机的增量式编码器模拟装置设计[J]. 徐洋,余辉,黄敬贵. 工业控制计算机. 2015(05)
[3]浅析免疫检测技术在食品检验中的应用[J]. 史晓红. 食品安全导刊. 2015(15)
[4]侵袭性曲霉菌感染的诊断方法及临床应用[J]. 王立朋,秦榛,夏云. 中国老年学杂志. 2015(02)
[5]步进电机失步原因分析及常见故障检测[J]. 李彦丽. 电子工业专用设备. 2014(12)
[6]一种全自动酶免分析仪移液过程评估新方法[J]. 常海涛,祝连庆,娄小平,郭阳宽,王中宇. 仪器仪表学报. 2014(07)
[7]一种全自动酶免分析仪多任务调度方法[J]. 张晶,祝连庆,王君,郭阳宽. 计算机仿真. 2014(06)
[8]步进电机的控制与检测系统的设计与实现[J]. 严平锋,凌志浩,蒋炜. 自动化仪表. 2014(04)
[9]自动进样器的误差分析[J]. 刘志刚,万良晨. 广东技术师范学院学报. 2014(03)
[10]光电耦合器选型与应用[J]. 刘熹,刘迎春,邵珠枫. 工程机械与维修. 2014(01)
硕士论文
[1]基于ARM嵌入式教学实验平台的设计与开发[D]. 刘静.电子科技大学 2014
[2]基于Simulink的步进电机控制系统仿真[D]. 周一飞.西南交通大学 2014
[3]两种赤潮藻的ELISA检测方法的建立[D]. 李成峰.中国海洋大学 2014
[4]提高酶标分析仪测量稳定性和准确性方法的研究与实现[D]. 马丽萍.苏州大学 2009
[5]基于免疫酶技术的全自动酶免分析系统的设计与开发[D]. 陈叙.苏州大学 2006
[6]全自动酶免分析仪的工作机理及关键技术的研究[D]. 朱圣领.苏州大学 2005
[7]人工免疫系统理论及免疫克隆优化算法研究[D]. 周泉.湖南大学 2005
本文编号：3231684
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