《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于SPCE061A的智能血液參數(shù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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摘要: 采用凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機(jī)設(shè)計(jì)了血液參數(shù)分析系統(tǒng),液路采用電磁閥門來控制,時(shí)序電路根據(jù)血液分析儀的實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計(jì),,可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)參數(shù)的智能語(yǔ)音提示,。
Abstract:
Key words :

  隨著智能控制的發(fā)展,對(duì)血細(xì)胞狀態(tài)及參數(shù)的分析也不斷采用最新的電子,、光學(xué)、化學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù),從而滿足臨床工作對(duì)血液細(xì)胞分析的要求,。智能的儀器可以減少人工勞動(dòng)的強(qiáng)度,加快標(biāo)本的處理速度,,同時(shí)使得許多操作更加標(biāo)準(zhǔn)化及減少操作者之間的個(gè)體差異,。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

  采用凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機(jī)設(shè)計(jì)了血液參數(shù)分析系統(tǒng),,液路采用電磁閥門來控制,時(shí)序電路根據(jù)血液分析儀的實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計(jì),,可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)參數(shù)的智能語(yǔ)音提示,。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  系統(tǒng)通過13路電磁閥和1路壓力泵來控制整臺(tái)儀器的流路,??刂葡到y(tǒng)接到傳來的指令時(shí),打開相應(yīng)的血液樣本的通路,,各種不同液路之間通過電磁閥進(jìn)行隔離和導(dǎo)通,。控制在凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)中實(shí)現(xiàn),,SPCE061A單片機(jī)的I/O口只有32位,,系統(tǒng)的I/O口將不夠用,故而使用EPM 7128作為邏輯控制單元,。通過通用異步串口UART與SPCE061A進(jìn)行通信,,實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)回路的工作狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果的處理和報(bào)警。反饋比較芯片采用339,,輸出后傳送到EPM7128處理,,最后反饋到單片機(jī)。音頻放大電路采用SPY0030集成芯片,,能夠取得很好的放大效果,。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

  硬件電路主要分為SPCE061A最小系統(tǒng)、電磁閥驅(qū)動(dòng)電路和CPLD外圍電路等部分,。

  2.1 最小系統(tǒng)

  接上晶振及諧振電容,,在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容電阻后即可實(shí)現(xiàn)最小系統(tǒng)。其他不用的電源端和地端接上0.1μF的去耦電容提高抗干擾能力,。

  2.2 電源

  SPCE061A內(nèi)核電壓要求為3.3 V,,而I/O端口的電壓可以選擇3.3 V也可以選擇5 V。所以,,設(shè)計(jì)兩個(gè)電源接口:5 V和3.3 V,。對(duì)于I/O端口來說,這兩種電平的選擇通過跳線來選擇,。

  2.3 音頻輸出

  單片機(jī)音頻輸出信號(hào)是由內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換輸出的電流信號(hào),。在外部首先分流,然后進(jìn)行電流到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換,,最后再經(jīng)過SPY0030音頻放大器,,輸出后驅(qū)動(dòng)喇叭。

  2.4 電磁閥驅(qū)動(dòng)

  凌陽(yáng)單片機(jī)的I/O口輸出的電壓為+5 V,最大輸出電流大概為十幾毫安,。系統(tǒng)采用兩級(jí)放大驅(qū)動(dòng),。接IOA口的為PNP型的9012貼片型三極管,第二級(jí)為NPN型的8050貼片型三極管,。

  為系統(tǒng)的調(diào)試方便,,采用RS 232芯片實(shí)現(xiàn)SPCE061A與PC機(jī)之間的通信。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

  3.1 延時(shí)模塊

  為了做到延時(shí)的精確,,延時(shí)程序采用定時(shí)器中斷來實(shí)現(xiàn),。采用多次的中斷來產(chǎn)生一定的延時(shí)。中斷子程序的流程如圖2所示,。

  3.2 串口模塊

  SPCE061A與LPC2210之間的通信通過通用異步串口UART來實(shí)現(xiàn)。串口的接收發(fā)送是復(fù)用IOB口,。IOB10為數(shù)據(jù)發(fā)送管腳Tx,,IOB7為數(shù)據(jù)接收管腳Rx。UART可以緩沖地接收數(shù)據(jù),,即它可以在讀取緩存器內(nèi)當(dāng)前數(shù)據(jù)之前的數(shù)據(jù),。串口發(fā)送子程序流程如圖3所示。

4 結(jié)語(yǔ)

  設(shè)計(jì)了智能控制的血液參數(shù)分析系統(tǒng),,該系統(tǒng)可以分析血液細(xì)胞的各種參數(shù),,實(shí)現(xiàn)智能化操作,降低了人工操作的失誤和數(shù)據(jù)的誤差,,實(shí)現(xiàn)了高精確度的血液參數(shù)測(cè)量,。該系統(tǒng)的控制原理還可應(yīng)用于一切與此相關(guān)的領(lǐng)域,如帶電磁閥控制的電力系統(tǒng),,工業(yè)控制系統(tǒng),,水壩控制系統(tǒng)和紅綠燈控制系統(tǒng)等,具有一定的使用價(jià)值,。

 

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