半自动化学发光免疫分析仪设计

发布时间：2017-06-24 05:07

  本文关键词：半自动化学发光免疫分析仪设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：化学发光免疫分析技术结合了化学发光的高灵敏性和免疫分析的高选择性,在临床检验、药物分析、环境监测等领域得到了广泛的应用,它也是继放射性免疫分析、酶免疫分析和荧光免疫分析之后最具有发展前景的免疫分析技术。近年来,我国化学发光免疫分析仪正处研制发展阶段,本文针对国内情况,参考国外的相关产品和技术进行了半自动化学发光免疫分析仪的研制。 本仪器采用基于Cortex-M3内核的STM32F103微处理器作为核心,并扩展SRAM和各种Flash,保证系统内存及大容量存储的需要；再辅以薄膜按键以及液晶显示屏作为输入输出设备,满足人机交互需要；外扩USB主／从接口、以太网接口等,满足与PC机通信需要。传感器选用单光子计数器,它直接将采集到的光子数转换成脉冲个数,再由CPLD采集后传给处理器。软件部分采用RT-Thread作为其操作系统,并应用了其内置组件嵌入式文件系统FATFS和轻型网络协议栈LwIP,分别满足文件操作及以太网通信需要；移植了嵌入式图形系统μC/GUI为用户提供了友好的界面；移植了USB固件库,可以进行USB主／从两种模式通信；在RT-Thread操作系统的基础上编写了各模块的驱动程序以及项目检测的应用程序,并内置了多种曲线拟合插值算法,以满足不同项目的检测要求。最后对仪器进行调试和测试,根据测试结果分析,仪器达到设计要求。
【关键词】：化学发光 单光子计数 免疫分析仪 嵌入式
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH776
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 免疫分析技术发展现状8-9
• 1.2 化学发光免疫分析技术的研究现状9-12
• 1.2.1 化学发光免疫分析的原理和分类9-11
• 1.2.2 化学发光免疫分析的关键技术11-12
• 1.3 化学发光免疫分析仪的研究现状与发展前景12-15
• 1.4 课题研究的背景及意义15
• 1.5 本文的主要内容及章节安排15-17
• 2 化学发光免疫分析仪基本原理与整体设计17-23
• 2.1 仪器的设计原理17-18
• 2.2 仪器的设计参数及基本功能18-19
• 2.2.1 仪器设计指标及基本参数18
• 2.2.2 仪器基本功能18-19
• 2.3 仪器总体设计19-22
• 2.3.1 机械系统20-21
• 2.3.2 硬件系统21
• 2.3.3 软件系统21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 化学发光免疫分析仪硬件设计23-42
• 3.1 单光子计数器及其接口23-24
• 3.2 MCU系统及其扩展24-29
• 3.2.1 MCU模块及其最小系统24-27
• 3.2.2 FSMC控制器27-28
• 3.2.3 SRAM模块28-29
• 3.3 存储模块29-31
• 3.4 实时时钟模块31-32
• 3.5 CPLD模块电路设计32-33
• 3.6 以太网模块33-34
• 3.7 USB主/从接口34-37
• 3.8 其他接口37-39
• 3.8.1 TFTLCD接口37
• 3.8.2 打印机接口37-38
• 3.8.3 按键接口38
• 3.8.4 RS232接口38-39
• 3.9 电源模块设计39
• 3.10 PCB设计39-41
• 3.11 本章小结41-42
• 4 化学发光免疫分析仪软件设计42-74
• 4.1 嵌入式实时操作系统RT-Thread43-51
• 4.1.1 RT-Thread内核对象44-46
• 4.1.2 RT-Thread线程管理与调度46-47
• 4.1.3 RT-Thread设备管理47-49
• 4.1.4 RT-Thread在Cortex-M3上的移植49-51
• 4.2 嵌入式图形系统μC/GUI51-57
• 4.2.1 μC/GUI的体系结构52-53
• 4.2.2 μC/GUI的移植53-55
• 4.2.3 μC/GUI应用程序开发55-57
• 4.3 FATFS文件系统57-59
• 4.3.1 RT-Thread文件系统组件57
• 4.3.2 FATFS文件系统及其配置57-58
• 4.3.3 FATFS文件系统接口58-59
• 4.4 USB设计与实现59-64
• 4.4.1 STM32 USB固件库60-61
• 4.4.2 HID设备的实现61-63
• 4.4.3 USB设备通信设计63
• 4.4.4 CH374主机模式设计63-64
• 4.5 以太网通信设计与实现64-68
• 4.5.1 LwIP协议栈64-65
• 4.5.2 LwIP协议分析65-67
• 4.5.3 以太网通信设计67-68
• 4.6 CPLD程序设计68-72
• 4.7 本章小结72-74
• 5 化学发光免疫分析数据处理74-84
• 5.1 三次样条插值75-78
• 5.2 双对数回归拟合78-79
• 5.3 数据处理与误差分析79-83
• 5.4 本章小结83-84
• 6 总结与展望84-86
• 6.1 全文总结84
• 6.2 改进与展望84-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-90
• 附录一 硕士期间论文发表情况90-91
• 附录二 仪器实物图91

【参考文献】

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本文编号：477165