基于WinCE的血液分析仪控制系统研究及实现

发布时间：2017-04-11 06:07

  本文关键词：基于WinCE的血液分析仪控制系统研究及实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：血液分析仪，是一种能够快速分析血细胞参数，为医学诊断提供依据的医用仪器。通常，血液分析仪是由控制系统、血细胞识别系统、血红蛋白测定系统、液路控制系统、电源功率系统以及机械执行系统构成。其中，控制系统是血液分析仪的核心组成部分，其不仅负责协调其它功能单元有序运行，而且还需完成数据处理，提供人机交互接口，因而在很大程度上决定了仪器性能。随着嵌入式操作系统应用，血液分析仪的性能得到了一定程度提升，如响应速度加快、可靠性增强等。然而，采用uC/OS-II等精简型嵌入式操作系统的控制系统依然存在外围扩展性差、人机交互不友好等诸多缺点，无法满足用户日益增长的应用需求。 由于WinCE嵌入式操作系统具有资源丰富、图形界面友好、组件定制化等优势，本文设计并实现了一种基于WinCE的血液分析仪控制系统。该系统硬件部分由核心板与控制主板两部分构成。其中，核心板以S3C2440A嵌入式微处理器为核心，扩展了SDRAM、NOR Flash和NAND Flash存储器，集成了电源模块和时钟电路；控制主板包括电源、复位、报警功能模块；按键、LCD显示屏、触摸屏人机交互模块以及网络、JTAG、USB、UART、SPI等通信接口模块。该系统能够通过SPI总线与血液分析仪的其它功能单元建立连接，实现数据与指令传输。 在完成所有硬件设计、制作与调试之后，本文根据板级支持包特点，成功移植了WinCE操作系统，主要完成了外部中断、LCD、触摸屏、增强型SPI和USB激光打印机设备驱动程序设计，实现了WinCE操作系统定制。在WinCE开发环境下，本文完成了血液分析仪应用软件的框架规划，，主要包括初始化模块、计数模块、校准模块、质控模块、浏览模块、设置模块和维护与保养模块等功能。基于上述功能框架，本文采用微软公司的MFC开发技术，重点实现了初始化模块、计数模块、校准模块等功能，并与其它功能模块构成了完整的应用软件系统。基于WinCE的控制系统不但满足了多样化应用需求，而且保证了仪器实时性与可靠性。 最后，根据控制系统的结构组成，本文采用自底向上顺序，依次完成了硬件电路、驱动程序和应用软件功能测试。测试结果证明，控制系统的硬件与软件平台功能完善，运行可靠，人机交互友好，完全能够满足血液分析仪的应用需求。
【关键词】：血液分析仪 控制系统 S3C2440A WinCE MFC
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.6;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 引言10-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 课题背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势12-15
• 1.3 课题研究内容15-16
• 1.4 论文的章节安排16-17
• 2 血液分析仪控制系统总体设计17-30
• 2.1 血液分析仪概述17-20
• 2.2 控制系统需求分析20-21
• 2.3 总体设计方案21-29
• 2.3.1 嵌入式处理器22-26
• 2.3.2 嵌入式操作系统26-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 控制系统硬件设计30-54
• 3.1 硬件总体方案30-31
• 3.2 核心板设计31-39
• 3.2.1 电源模块设计31-33
• 3.2.2 时钟电路设计33-35
• 3.2.3 存储器相关设计35-39
• 3.3 控制主板设计39-52
• 3.3.1 电源模块设计39-40
• 3.3.2 复位电路设计40-41
• 3.3.3 JTAG 调试电路设计41-42
• 3.3.4 报警电路设计42-43
• 3.3.5 UART 转换电路设计43
• 3.3.6 增强型 SPI 总线设计43-44
• 3.3.7 USB 相关电路设计44-46
• 3.3.8 网络接口电路设计46-48
• 3.3.9 SD 卡接口电路设计48-49
• 3.3.10 LCD 驱动电路设计49-50
• 3.3.11 触摸屏控制电路设计50-52
• 3.4 本章小结52-54
• 4 WinCE 操作系统定制54-98
• 4.1 WinCE 开发工具简介54
• 4.2 WinCE 操作系统移植54-93
• 4.2.1 Boot Loader 设计56-59
• 4.2.2 设备驱动程序开发59-93
• 4.2.2.1 外部中断驱动程序63-69
• 4.2.2.2 LCD 显示驱动程序69-73
• 4.2.2.3 触摸屏驱动程序73-82
• 4.2.2.4 增强型 SPI 总线驱动程序82-85
• 4.2.2.5 USB 激光打印机驱动程序85-93
• 4.3 操作系统定制93-96
• 4.4 SDK 文件生成96
• 4.5 本章小结96-98
• 5 血液分析仪应用软件设计98-119
• 5.1 初始化模块99-105
• 5.1.1 开机自检功能99-101
• 5.1.2 登录功能101-103
• 5.1.3 主功能选择界面103-105
• 5.2 计数模块105-114
• 5.2.1 状态提示功能106-107
• 5.2.2 参数显示功能107-108
• 5.2.3 样本数据库管理功能108-111
• 5.2.4 相关子功能111-114
• 5.3 校准模块114-118
• 5.3.1 人工校准115
• 5.3.2 自动校准115-117
• 5.3.3 校准日志117-118
• 5.4 本章小结118-119
• 6 系统调试119-141
• 6.1 硬件电路测试119-127
• 6.1.1 电源模块测试119-120
• 6.1.2 复位电路测试120
• 6.1.3 JTAG 调试电路测试120-121
• 6.1.4 其它外设电路测试121-127
• 6.1.5 硬件电路测量结果127
• 6.2 设备驱动程序调试127-133
• 6.2.1 外部中断驱动程序调试129
• 6.2.2 LCD 驱动程序调试129-130
• 6.2.3 触摸屏驱动程序调试130-131
• 6.2.4 SPI 驱动程序调试131-132
• 6.2.5 打印机驱动程序调试132-133
• 6.2.6 驱动程序调试结果133
• 6.3 应用软件调试133-140
• 6.3.1 初始化模块调试133-135
• 6.3.2 计数模块调试135-139
• 6.3.3 校准模块调试139
• 6.3.4 应用软件调试结果139-140
• 6.4 本章小结140-141
• 7 总结与展望141-143
• 参考文献143-146
• 在学研究成果146-147
• 致谢147

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：298463