张璐璐[1]2007年在《便携式SPR生化分析仪的研制》文中研究说明表面等离子体谐振(Surface Plasmon Resonance，SPR)技术是近年发展起来的一种先进的生化检测技术，具有免标记、实时检测、灵敏度高等特点，已经广泛应用于生物研究和生化分析。国内中国科学院电子学研究所已成功研制一系列SPR生化分析仪，小型化是其发展趋势之一。论文叙述了SPR传感技术的基础理论，并介绍了两种新型便携式SPR生化分析仪的研制和应用实验。论文研制的两种仪器采用相似的结构，包括驱动流通系统、SPR传感器系统和控制处理系统。驱动流通系统实现自动检测2种样品；SPR传感器系统采用固定光路的结构，缩小了系统的体积：两种仪器的控制处理系统区别很大，与灵敏度关系密切。基于USB的便携式SPR生化分析仪是对原有的仪器进行改进，选用EZ-USBFX2系列芯片作为硬件电路的核心，外接CPLD、RAM和高速AD，提高数据传输速度和系统稳定性，预计灵敏度将达1×10~(-6)RIU。基于DSP的便携式SPR生化分析仪能满足户外环境监测等需要，采用高速DSP芯片TMS320LF2407A做控制和简单数据处理，并增加液晶显示和键盘控制功能。论文对此仪器进行了应用实验，仪器通入去离子水后SPR响应信号明显；对不同折射率的甘油梯度溶液具有很好的区分效果。两种仪器都编写了各自的计算机控制和采集软件，使其具有友好的操作界面和完善的功能。仪器的灵敏度和稳定性，还有待在实验中进一步检验和改进。
冷雪[2]2005年在《基于DSP的生化分析仪硬件系统设计》文中进行了进一步梳理本论文主要研究一种基于DSP TMS320LF2407A信息控制处理技术和窄带分光光度技术半自动生化分析仪的设计过程。 论文首先对生化分析仪常见的几种工作原理作了简要介绍，并详细给出了本生化分析仪所采用的紫外-可见分光光度计法原理和几种临床医学中常用分析方法。对于各部分硬件的设计，由于整个系统比较复杂，输入输出量多，对操作的实时性要求严格，控制系统除了实现对仪器的实时操作、监控其运行状态外，还要对当前反应杯的多路模拟信号进行实时数据采集。因此通过比较两种可行性设计方案后，根据以上特点，系统的硬件设计选用高性能的DSPTMS320LF2407A为核心控制系统，上位机采用PC机的VB编程及ACCESS数据库，以RS-232串口作为上下机的通信手段，最后论述了系统最优方案各部分的硬件电路设计以及测量精度指标的实现。同时为了达到反应杯的快速、精确温度控制要求，系统采用了应用广泛的PID控制算法，由DSP软件编程实现。同时讨论下位机DSP软件的编程思想。 调试结果证明，本系统具有精确的血清和尿液生化项目检验的特性，对相关课题的研究和实际应用具有一定的指导意义和参考价值。
冷雪, 周九飞, 付金宝, 李友一[3]2011年在《基于DSP的生化分析仪温控系统设计》文中提出在生化分析二点法、速率法中,试剂加入样品后的反应过程是在比色杯中完成的,该反应过程对温度极其敏感,能否按要求准确控制反应液的温度,直接影响检测结果的可信度。由于反应液与比色杯有迅速的热交换,实际是通过控制比色杯的温度来达到控制反应液温度。为了实现反应杯温度的快速、精确检测与控制,系统硬件采用高精度铂电阻作为测温元件,DSP作为控制器,半导体制冷片作为温度调节器,软件采用PID控制算法。实验结果表明,比色杯温度控制精度达到±0.1℃,控制时间小于30s,满足生化分析仪的设计要求。
王红妍[4]2004年在《基于DSP的全自动生化分析仪控制系统的设计》文中指出全自动生化分析仪是一个集光、机、电于一体的大型生化检验设备，主要用于临床检验人体体液中的各种生化指标，是医疗机构进行临床诊断所必须的仪器之一。本论文的工作是结合国家九五科技攻关项目“全自动生化分析仪的研制与开发”课题开展的。 本文介绍了生化分析仪的原理、分析过程及国内外发展的状况，叙述了全自动生化分析仪的原理、组成及其工作过程。重点论述了全自动生化分析仪控制系统的设计。控制系统的设计包括系统硬件电路的设计和软件设计两部分。 本系统设计中采用一片高性能的DSP(数字信号处理器)TMS320C5402代替了目前生产的全自动生化分析仪的六个单片机完成系统控制，用可编程逻辑器件EPM7128提供所需的逻辑信号，采用16位高速A／D转换器AD976A取代以往的AD574完成模数转换。系统软件包括上位机软件和DSP的软件两部分，本文在对全自动生化分析仪所需功能进行分析的基础上应用Delphi编写了上位机软件，并给出了DSP软件流程图。 本系统具有以下优点： 1)智能化强，操作简便。 2)采用一片DSP代替了六片单片机，简化了硬件结构，提高了电路控制系统的可靠性和稳定性。 3)采用16位高速A／D转换器完成模数转换，使模数转换速度提高了10倍。 4)在DSP软件设计中引入了高级语言的多线程思想，并行的实现了原系统中六个单片机分别实现的控制功能。 实验研究表明，本系统可实现全自动生化分析仪的系统控制，并且检验速度快、测量数据准确，所有检验项目均达到指标要求。本系统的研究对全自动生化分析仪的发展具有重要意义。
王尔申[5]2004年在《基于DSP的生化分析系统研究》文中研究说明本论文研究了一种基于DSP TMS320LF2407信息处理技术、窄带分光光度技术的半自动生化分析仪系统。 论文介绍了生化分析仪系统的原理，建立了系统数学模型，研究并设计了系统的硬件电路，阐述了整个系统的软件编程。文中从以下几个方面进行论述： 首先，对生化分析仪系统的工作原理作了简要介绍，并给出了几种临床医学中自动生化分析的常用方法。 其次，在对系统的总体设计方案进行论证的基础上，分别给出了两种可行方案的实现框图，并详细论述了系统最优方案各部分的硬件电路设计以及测量精度指标的实现。随后，对采用PID算法用半导体制冷器控制吸收池的温度进行了详细论述，并给出了PID控制器的二阶工程设计法以及PID参数的整定方法。 最后，讨论了下位机软件设计，给出了程序流程图；并介绍了串行通信接口的设计。 调试结果证明，本系统具有精确的血清生化项目检验的特性，对相关课题的研究具有一定的指导意义和参考价值。
陈恒博[6]2008年在《全自动生化检测与控制系统的研制》文中认为全自动生化分析仪是临床检验中经常使用的重要分析仪器之一,它通过对血液或者其他体液的分析来测定各种生化指标。现在医院的自动化程度越来越高,使得对各种先进的生化仪的需求越来越多,这在很大程度上促进了生化仪的发展。近年来,随着电子技术和计算机技术的飞速发展,使得生化分析仪结构和性能都有了很大的改进。但由于国内全自动生化仪起步较晚,在检测精度、检测速度和智能化方面都与国外同类仪器有较大差距,已经远远不能满足日益增长的市场需求,所以设计新的生化检测系统非常必要。本文根据一个高端全自动生化仪的具体需求,提出了一种基于CAN总线的全自动生化检测与控制系统的设计方案。CAN总线的引入,大大改善了系统控制的实时性,并使系统易于升级扩展。该方案采用模块化设计的思想,将系统分成检测信号处理子模块、电机控制子模块、传感信号处理子模块。各个模块独立开发,既使得各个子模块功能易于实现,性能更加稳定,也加快了开发速度。本系统改善了信号检测的质量,并基于DSP设计完成了多通道、高精度ADC数据采集子模块和通用控制子模块的设计;开发了信号检测和控制系统的应用软件;完成了软、硬件电路的调试和测试,并成功运用于新的检测系统。测试结果表明,本方案所设计的系统合理、可行。系统各项性能指标满足要求,达到了预期研究目标。本系统具有良好的扩展性和可维护性,为以后的进一步升级换代奠定了良好的基础。本文也可以为相关研究提供一定的借鉴。
纪晓强[7]2018年在《多功能血液分析仪系统控制与管理软件开发》文中指出血液分析仪是一种重要的基础医用临床检验设备。本文在叁分群血液分析仪功能完善工作的基础上,系统研究了具有血液分析辅以C反应蛋白检测的多功能血液分析仪系统的控制与管理软件开发实现。系统基于朗伯-比尔定律测定血红蛋白,采用阻抗法检测细胞体积,运用免疫散射比浊法测定扩展生化量C反应蛋白。分析仪系统采用ARM-DSP的双处理器架构。其中TMS320F2812 DSP控制器作为控制机采用基于前后台的软件结构,AM3358处理器作为管理机采用分层式软件结构,二者通过CAN总线接口通信,实现细胞的计数分类和扩展生化量定量分析。论文首先综述了课题研究背景及意义,阐述了血液检测及医检仪器实现技术的国内外研究现状,从功能性、软硬件接口等方面分析了系统需求,针对性提出了多功能血液分析系统的整体设计方案;在原血液分析仪系统基础上,选用高性能处理器AM3358作为管理机的核心,提升了系统运行速度、存储及扩展能力;优化设计控制机硬件平台,选用高精度ADC,采用FPGA辅助DSP控制器实现多通道信号并行采集,扩展多种标准硬件接口,增强了系统的可扩展性;然后详细讨论了控制机软件设计与实现,在CAN总线通信基础上实现了底层功能模块、检测流程控制、信号采集处理等,并给出了DSP程序自动升级方案;接着进一步从多种检测模式、检测流程管理、数据存储管理功能、扩展生化量项目管理、精度控制等方面论述了基于Linux操作系统的管理机软件设计与实现,同时给出了多国语言的实现方案;论文最后给出了系统的运行测试与性能分析,表明系统具有良好的可靠性、稳定性和易操作性。
易爱华[8]2007年在《大容量STATCOM的仿真研究及其基于DSP的实现》文中提出柔性交流输电系统FACTS(Flexible AC Transmission System)的出现，为现代电力系统的安全、经济、可靠和优质运行，提供了十分有效的手段，成为近年来一项有效改善电能质量的新兴技术。静止同步补偿器STATCOM(Static Synchronous Compensator)，作为FACTS家族中重要的一员，与传统的无功补偿装置相比，不仅降低了装置的体积和成本，而且具有更快的反应速度和更为平滑的调节特性。STATCOM借助其优越的控制性能和良好的补偿效果，成为了当今国内外的研究热点。本文以大容量STATCOM装置的开发为主线，首先简要介绍了无功补偿装置的发展历程、STATCOM的优越性，以及其国内外研究现状。然后结合分析了STATCOM的主电路拓扑和工作原理，在主电路设计上采用叁电平四重化技术。在此基础上，导出了STATCOM的暂态数学模型和稳态数学模型，为STATCOM的控制及仿真研究奠定了基础。为使实验装置具备优良的性能，对STATCOMG的控制方法进行了研究。将模糊控制理论与多状态线性反馈控制规律相结合，为STATCOM设计了多目标和自适应模糊控制器。该控制器能适应电力系统参数的变化，在不同运行状态下辨识出电力系统的主要目标，从而采取正确的控制方式，充分发挥STATCOM的控制效果。然后在MATLAB下建立了STATCOM的仿真模型，进行一系列仿真验证了理论的准确性。基于上述方案的确立，本文完成了基于数字信号处理器——DSP的STATCOM控制器的硬软件的方案设计。控制部分采用双CPU结构，分别为主控制器和脉冲发生器。其中主控制器完成数据采集、A／D转换、数据处理及人机接口等功能。脉冲发生器则根据主控制器的频率值和补偿角值，计算出各触发脉冲的相位并输出相应的驱动脉冲，经驱动电路送至逆变器驱动IGBT，使STATCOM产生相应的无功电流。
何浩[9]2014年在《基于DSP的实时PCR仪温度控制系统的研制》文中研究说明1983年，聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）由Kary B．Mullis博士发明。PCR技术是一项革命性的创新，它在生物医学领域具有重要的作用。实时PCR通过在PCR反应体系中加入荧光探针，利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行分析。由于此项技术灵敏度高，准确性强，因此已广泛应用于生物医学领域，如医学诊断、食品安全、动物检疫和遗传学研究等。本文旨在开发一套基于DSP的实时PCR仪温度控制系统，论文工作主要包括硬件开发和系统底层程序开发两个部分。硬件主要包括：DSP主控电路、驱动电路、半导体加热制冷片、Kapton加热板以及温度传感电路。DSP主控电路则包括电源电路、时钟电路、JTAG接口、复位电路、PWM波输出管脚、A/D转换电路和串行通信接口；驱动电路由光电隔离电路和H桥功率放大电路构建而成；采用半导体加热制冷片和Kapton加热板分别对样品池和热盖进行温度控制；采用铂热电阻Pt100作为温度传感器，并设计了消除非线性误差的电桥电路进行温度探测。系统底层程序主要包括：软件初始化子程、A/D转换子程、PID算法子程、PWM波输出子程、串口通信子程和Flash程序的烧写。最后，对所研制的温度控制系统进行了调试。实验结果表明，A/D转换的相对误差为0.16%；样品池的升降温速率为4℃/s，温度控制精度为±0.25℃；Kapton加热板的升温速率为2.2℃/s，温度控制精度为±0.3℃；电泳结果表明本系统满足PCR反应条件；温度数据可通过串行通信接口以9600的波特率传输至上位机，并由上位机软件绘制温度曲线。所开发的温度控制系统已经历长时间的持续测试，系统运行稳定。
兰君[10]2007年在《生化分析仪信号检测与控制系统的设计与实现》文中研究指明全自动生化分析仪是临床检验中经常使用的重要分析仪器之一,它通过对血液或者其他体液的分析来测定各种生化指标。现在医院的自动化程度越来越高,使得对各种先进的生化仪需求越来越多,这在很大程度上促进了生化仪的发展。近年来,随着电子技术和计算机技术的飞速发展,使得生化分析仪结构和性能都有了很大的改进。传统的生化仪一般都是半自动化,很多操作需要借助手工完成,数据稳定性较差,功能简单,存储和IO资源相对缺乏,跟不上当前生化仪迅速发展的需求,所以新的生化仪系统设计迫在眉睫。本文根据生化仪的具体需求,改善了前端光传感部分,完成了多通道,高精度ADC数据采集子系统的设计;提出了基于DSP的设计方案,采用了CPLD控制逻辑;完成了接口和步进电机控制子系统的设计;设计实现了信号检测和控制系统的应用软件;完成了软,硬件电路的安装调试和测试。测试结果表明,本方案所设计的系统合理,可行。系统运行稳定,流畅。性能指标满足要求,达到了预期研究目标,同时系统良好的扩展性,便利的维护和调试接口,为以后的逐步升级换代奠定了良好的基础。同时本文也可以为相关研究提供一定的借鉴。
参考文献：
[1]. 便携式SPR生化分析仪的研制[D]. 张璐璐. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2007
[2]. 基于DSP的生化分析仪硬件系统设计[D]. 冷雪. 长春理工大学. 2005
[3]. 基于DSP的生化分析仪温控系统设计[J]. 冷雪, 周九飞, 付金宝, 李友一. 电子测量与仪器学报. 2011
[4]. 基于DSP的全自动生化分析仪控制系统的设计[D]. 王红妍. 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）. 2004
[5]. 基于DSP的生化分析系统研究[D]. 王尔申. 长春理工大学. 2004
[6]. 全自动生化检测与控制系统的研制[D]. 陈恒博. 南京航空航天大学. 2008
[7]. 多功能血液分析仪系统控制与管理软件开发[D]. 纪晓强. 东南大学. 2018
[8]. 大容量STATCOM的仿真研究及其基于DSP的实现[D]. 易爱华. 南昌大学. 2007
[9]. 基于DSP的实时PCR仪温度控制系统的研制[D]. 何浩. 北京工业大学. 2014
[10]. 生化分析仪信号检测与控制系统的设计与实现[D]. 兰君. 南京航空航天大学. 2007