基于Windows CE的全自动洗板机的设计与实现

发布时间：2017-09-08 00:28

  本文关键词：基于Windows CE的全自动洗板机的设计与实现

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【摘要】：洗板是ELISA实验中的一个重要环节,是避免产物污染的关键,直接影响实验的结果。在洗板机发明之前,ELISA实验需要依靠操作员手动洗板。通常是用加样器吸取蒸馏水或者洗液,对微孔板内壁进行反复冲洗。手工洗板不仅效率低下,而且人为因素较大,很容易出现交叉污染,影响测试结果。随着ELISA试验样本量不断增加以及人们对测试精度的要求不断提高,洗板机已经成为ELISA实验必不可少的工具。本文通过研究学习国内外现有洗板机,设计一个操作简便、可靠性高、洗涤干净、适应多种规格酶标板的全自动洗板机。主要研究内容如下:1)构造全自动洗板机的系统方案和设计流程。充分考虑洗板机的操作原理,并分析了当前国内外洗板机的研制现状和技术指标,制定了较高标准的全自动洗板机的系统方案和设计流程。2)完成全自动洗板机系统硬件设计。根据全自动洗板机可靠性高、洗涤干净且适应多种规格酶标板的特点,设计了较高精度要求的系统硬件。在结构设计中,本文采用了走针配合走板的方式,即清洗头上下移动配合酶标板左右移动的洗板方式,而非传统的走针不走板方式来保证精度和稳定性。3)基于Window CE系统完成全自动洗板机系统软件设计。本次洗板机的软件设计采用了C++语言进行编写,并且通过实验标定法测出注液时间、洗液体积与注液体积三者的函数关系以及步进电机的细分控制。4)验证全自动洗板机系统稳定性。针对本系统的全自动洗板机进行了多次实验,达到既定的技术指标要求,即残液量标准达到了≤0.5μL/孔,注液准确性≤±2%。
【关键词】：全自动 人机交互 洗板机 硬件设计 稳定性 Window CE
【学位授予单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH789
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 第1章 绪论15-22
• 1.1 研究背景和意义15-18
• 1.1.1 ELISA实验15
• 1.1.2 洗板机的应用及市场分析15-17
• 1.1.3 Windows CE系统17-18
• 1.2 洗板机的发展现状18-19
• 1.3 Windows CE的发展19-20
• 1.4 本文主要研究内容20-22
• 第2章 全自动洗板机的原理及设计方案22-28
• 2.1 全自动洗板机的洗板目的22
• 2.2 全自动洗板机的工作原理22-23
• 2.3 全自动洗板机的结构图23-25
• 2.4 全自动洗板机的设计方案25-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 洗板机硬件设计28-51
• 3.1 机械传动系统28-33
• 3.1.1 垂直运动机构设计28-31
• 3.1.2 水平运动机构设计31-32
• 3.1.3 同步带轮选型32-33
• 3.2 液路部分33-36
• 3.3 光电开关定位系统36-37
• 3.4 硬件电路设计37-50
• 3.4.1 CPU系统设计38-40
• 3.4.2 液晶显示与键盘电路40-42
• 3.4.3 光电开关模块42-43
• 3.4.4 电磁阀控制43-45
• 3.4.5 步进电机驱动45-46
• 3.4.6 复位和唤醒模块46-47
• 3.4.7 存储器模块47-48
• 3.4.8 USB接口48-50
• 3.4.9 通信接口设计50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 全自动洗板机的软件设计51-77
• 4.1 嵌入式操作系统WINCE51
• 4.2 全自动洗板机软件的设计要求51-53
• 4.2.1 界面设计要求51-52
• 4.2.2 软件设计的参数要求52
• 4.2.3 程序流程图52-53
• 4.3 步进电机控制53-55
• 4.3.1 步进电机转矩与频率关系53-54
• 4.3.2 步进电机的细分54-55
• 4.4 注液量控制55-59
• 4.5 各模块设计59-76
• 4.5.1 主界面设计59-61
• 4.5.2 键盘模块61-62
• 4.5.3 程序界面62-63
• 4.5.4 步骤参数设置界面63-66
• 4.5.5 设置界面66-68
• 4.5.6 位置调节界面68-73
• 4.5.7 运行界面73-74
• 4.5.8 导入导出界面74-76
• 4.6 本章小结76-77
• 第5章 系统稳定性测试77-84
• 5.1 注液量准确度测试77-81
• 5.2 残液量测试81-83
• 5.3 本章小结83-84
• 第6章 总结与展望84-86
• 6.1 总结84-85
• 6.2 展望85-86
• 参考文献86-89
• 作者简历89

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本文编号：810810