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对于控制系统基于ARM生化仪制约系统设计与实现

最后更新时间:2024-01-02 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5041 浏览:12524
论文导读:
摘要:本论文工作是国家十五科技攻关项目“自动生化浅析仪的研制”课题(课题编号:2004BA706805)的子课题——800速大型全自动生化浅析仪制约系统设计的改善项目。生化浅析仪是一种集光、机、电于一体的生化检验设备,为医师在疾病的诊断、治疗、预防中提供重要的科学依据。本论文介绍了生化浅析仪的原理、分类、国内外进展情况,以及组成及其工作历程。在此基础上重点论述了全自动生化浅析仪NSA-800的电子制约系统的改善设计和实现。本设计案例是用一片ARM代替多单片机在嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的调度下对生化浅析历程进行制约的案例。本设计包括系统硬件电路的设计和软件设计两部分。在硬件设计方面,本设计采取ARM这一速度更快性能更好的微处理器作为整个电子制约系统的核心制约芯片,使得μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统及其基于此的软件得以很好的运转。本论文论述了全自动生化浅析仪电子制约系统的串行通信模块、步进电机驱动模块、位置信号模块、恒温制约模块、数据采集模块等模块。在软件设计方面,本设计是基于μC/OS-Ⅱ这种硬实时性强、内核精简的嵌入式操作系统的编程。本论文重点论述了如何用一个定时器实现多个虚拟定时器来产生步进电机的驱动脉冲、步进电机的微步距制约、串口通信、数据采集、温度制约的编程。基于以上的软硬件设计,本案例在东软医电产品检验部进行了现场的调试实现。调试结果表明:在μC/OS-Ⅱ的调度下,ARM能够与上位机进行可靠而实时的通信,实现了对步进电机匀速运动和加减速运动的精确制约,试剂盘和反应盘温度制约得稳定,数据采集模块初步调通。实践证明,由于该系统设计案例用一片ARM替代多单片机(R单片机)省去了众多的外部总线和原案例中支持RS485协议的芯片,减少了单片机的数量,可靠性必定提升,而成本和该系统的运转耗电量大幅度降低。综上所述,基于ARM和μC/OS-Ⅱ的全自动生化浅析仪制约系统是合理的,可行的,为今后制约系统的升级提供了一种理想案例。论文还对产品的升级案例提出一些展望。关键词:全自动生化浅析仪论文制约系统论文ARM论文μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统论文
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Abstract6-11
第1章 绪论11-21

1.1 生化浅析仪11-18

1.1 生化浅析仪的原理11-13

1.2 生化浅析仪的分类13-16

1.3 分光光度计16-17

1.4 生化浅析仪进展情况17-18

1.2 本论文探讨的内容和作用18-21

第2章 全自动生化浅析仪制约系统整体案例设计21-31

2.1 大型全自动生化浅析仪介绍21-24

2.

1.1 全自动生化浅析仪的浅析历程21

2.

1.2 全自动生化浅析仪的整体结构21-24

2.2 ARM处理器在全自动生化仪电子制约系统中的运用24-26

2.1 ARM芯片介绍24-26

2.2 LPC2214介绍26

2.3 μC/OS-Ⅱ在全自动生化浅析仪中的运用26-29

2.3.1 实时操作系统μC/OS-Ⅱ浅析26-28

2.3.2 μC/OS-Ⅱ在全自动生化浅析仪制约系统中的运用28-29

2.3.3 基于μC/OS-Ⅱ的软件设计29

2.4 本章小结29-31

第3章 制约系统的硬件设计31-45

3.1 硬件总体设计及模块划分31-32

3.

1.1 硬件总体设计31-32

3.

1.2 制约器主控电路板的硬件设计32

3.2 步进电机模块32-36
3.

2.1 细分驱动方式33-35

3.

2.2 驱动制约器的电路实现35-36

3.3 位置信号模块36-38

3.4 恒温制约模块38-40

3.5 数据采集模块40-43

3.6 串行通讯模块43

3.7 交直流驱动模块43-44

3.8 电源模块44

3.9 本章小结44-45

第4章 全自动生化浅析仪制约系统软件设计45-71

4.1 μC/OS-Ⅱ的移植45-50

4.

1.1 移植后的测试46-47

4.

1.2 基于μ//OS-Ⅱ的软件设计47-50

4.2 主要模块介绍50-69
4.

2.1 步进电机驱动制约50-61

4.

2.2 串行口通讯61-65

4.

2.3 数据采集65-66

4.2.4 温度制约6论文导读:6-694.3本章小结69-71第5章制约系统调试71-735.1硬件调试715.2软件的调试71-725.3系统联调725.4性能测试725.5本章小结72-73第6章结论与讨论73-75

6.1结论73-742讨论74-75参考文献75-77致谢77上一页12

6-69

4.3 本章小结69-71

第5章 制约系统调试71-73

5.1 硬件调试71

5.2 软件的调试71-72

5.3 系统联调72

5.4 性能测试72

5.5 本章小结72-73

第6章 结论与讨论73-75

6.1 结论73-74

6.2 讨论74-75

参考文献75-77
致谢77