全自动智能电解质分析仪的设计研究

发布时间：2017-08-19 14:45

  本文关键词：全自动智能电解质分析仪的设计研究

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【摘要】：体液电解质离子浓度测量是现代医学一个十分重要的检验项目，医护人员可以通过电解质离子的含量推断出更加准确的诊断结果，为病患者提供有效的治疗方案。 电解质分析仪是基本的电解质测量仪器，它主要运用离子选择性电极法作为体液电解质离子浓度的测量原理。随着我国医疗水平的不断提高，国内大、中型医疗单位都配备了这种医疗设备，因此电解质分析仪以及以它为其中一项功能的综合医疗设备具有很广阔的市场前景。但是，我国在电解质分析仪的研发与生产方面水平并不高，现有产品元器件老旧、测量精度低、自动化程度不高。因而，国内大多依赖进口设备，使医疗设备的普及难度加大，病患者就诊费用升高。 针对以上问题，，本文设计了一款基于嵌入式ARM9架构的全自动智能电解质分析仪，它可以解决传统电解质分析仪结构陈旧、功能单一、测量精度不高等问题。同时，利用模糊聚类分析相关算法对测量得到的离子浓度及pH值进行智能处理，得出相似病例并辅助医护人员做出诊断结果。本设计使用性价比较高的S3C2440A芯片作为核心处理器，同时植入嵌入式Linux操作系统，实现更加强大的内存管理机制和进程调度机制。同时，Linux内核中包含丰富的硬件驱动程序，可以根据系统的实际要求进行修改并编译使用，从而提高了系统对外设的控制能力。显示与控制方面，采用了当前流行的LCD触摸屏技术，不但使系统显示与控制界面更友好，也有利于系统进一步维护与升级。 实验数据表明，本系统测量值准确、误差低、提供的相似病例与确诊病例一致性强。同时，仪器价格低廉，可在大中型医院进行推广使用，具有很强的经济价值与社会价值。
【关键词】：电解质分析仪 医疗辅助诊断 ARM9 模糊聚类分析
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.6
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-19
• 1.1 引言13
• 1.2 电解质含量的测定13-15
• 1.3 电解质分析仪的国内外发展状况15-16
• 1.4 课题研究的目的和意义16
• 1.5 本文的主要研究内容和章节安排16-19
• 第2章 全自动智能电解质分析仪的总体设计19-33
• 2.1 电解质分析仪的特点19-20
• 2.2 电解质分析仪的硬件选型20-22
• 2.2.1 嵌入式处理器概述20
• 2.2.2 嵌入式处理器选型考虑因素20-21
• 2.2.3 S3C2440 处理器21-22
• 2.3 嵌入式操作系统22-23
• 2.4 电解质分析仪的硬件方案23-28
• 2.4.1 液路模块23-25
• 2.4.2 信号采集与处理模块25-27
• 2.4.3 数据显示与控制模块27-28
• 2.4.4 存储模块28
• 2.5 电解质分析仪的软件方案28-32
• 2.5.1 Qt/Embedded 的概述29-31
• 2.5.2 电解质分析仪软件架构31-32
• 2.5.3 硬件驱动程序32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 模糊聚类分析在电解质分析仪中的应用33-41
• 3.1 模糊聚类分析概述33
• 3.2 模糊聚类分析的应用33-34
• 3.3 模糊聚类分析运算概述34-36
• 3.3.1 模糊关系运算34
• 3.3.2 模糊矩阵的定义34-35
• 3.3.3 模糊矩阵的性质35-36
• 3.4 模糊聚类分析在本系统应用36-39
• 3.4.1 电解质失衡疾病诊断36-37
• 3.4.2 病症聚类分析数学模型37-39
• 3.5 本章小结39-41
• 第4章 电解质分析仪控制系统的构建41-53
• 4.1 系统开发平台的搭建41-45
• 4.1.1 交叉编译环境的建立41-42
• 4.1.2 Bootloader 的移植42-44
• 4.1.3 Linux 内核的移植44-45
• 4.2 核心板功能实现基础45-50
• 4.2.1 NandFlash 驱动的移植46-47
• 4.2.2 Yaffs2 文件系统的移植47-48
• 4.2.3 触摸 LCD 屏驱动移植48-50
• 4.2.4 其他驱动移植50
• 4.3 嵌入式数据库的应用50-52
• 4.3.1 嵌入式数据库50-51
• 4.3.2 SQLite 数据库介绍51
• 4.3.3 SQLite 3 在核心板的移植51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 电解质分析仪的实现53-73
• 5.1 电解质分析仪硬件功能实现53-60
• 5.1.1 核心处理器外围电路及电源53-55
• 5.1.2 步进电机驱动电路55-56
• 5.1.3 仪表放大电路56-58
• 5.1.4 LCD 驱动电路58
• 5.1.5 PCB 板的设计58-60
• 5.2 电解质分析仪软件功能实现60-69
• 5.2.1 开机及仪器自检60-63
• 5.2.2 样品测量63-66
• 5.2.3 校正66
• 5.2.4 服务程序66-69
• 5.3 电解质分析仪实验结果69-72
• 5.4 本章小结72-73
• 总结与展望73-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文79-81
• 致谢81-82
• 详细摘要82-86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：701330