生化分析仪温度控制系统研究

论文摘要

生化分析仪是医疗机构进行临床诊断所必需的仪器之一,它通过对血液和其它体液的分析来测定如白蛋白、血红蛋白、葡萄糖、钙、尿素、胆红素等生化指标。当人体组织发生病变时,病人体液中的生化指标将会发生变化,准确而快速的检测出这些生化指标,可以为医生诊断和确定病人病情提供科学的依据。被检测样品和试剂只有在特定的温度(通常为25℃、30℃、37℃)下反应,才能得到可靠的检测结果,因此恒温系统就成为生化分析仪的重要组成部分。本文主要研究一种基于AVR单片机的温度控制系统,控温精度±0.1℃,能够满足临床实际需要。论文首先简要介绍了生化分析仪的发展历程、工作原理与分类,接着对温度控制系统硬件电路的设计作了详细介绍,最后结合PID控制算法,使系统的温度控制精度达到设计要求。经实验测试,本文设计的温度控制系统能够在生化分析仪正常工作温度内,把温度波动控制在±0.1℃范围内,对相关课题的研究与应用具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 生化分析仪的发展历程
• 1.3 生化分析仪的工作原理及分类
• 1.4 国内外现状及本文研究内容及意义
• 第二章 系统总体方案设计
• 2.1 总体方案设计
• 2.2 系统微处理器的选择
• 2.3 温度控制方案的设计
• 2.4 开发工具的选择
• 第三章 系统硬件电路设计
• 3.1 ATmega16单片机外围电路设计
• 3.1.1 复位电路设计
• 3.1.2 晶振电路设计
• 3.1.3 ISP下载接口设计
• 3.1.4 电源电路设计
• 3.2 温度信号检测电路设计
• 3.2.1 温度传感器的选择
• 3.2.2 温度检测电路设计
• 3.3 温度信号处理电路
• 3.4 A/D转换电路设计
• 3.5 键盘接口电路设计
• 3.6 LCD显示电路设计
• 3.7 温度控制电路设计
• 3.7.1 半导体致冷原理
• 3.7.2 半导体致冷优点
• 3.7.3 帕尔帖功率驱动电路设计
• 第四章 软件设计
• 4.1 C语言开发单片机的优势
• 4.2 按键处理程序设计
• 4.3 液晶显示程序设计
• 4.4 A/D转换程序设计
• 4.5 温度控制软件设计
• 4.5.1 PID控制基础
• 4.5.2 PID算法的数字化
• 4.5.3 PID参数的选择
• 4.5.4 PWM程序设计
• 第五章 结论与展望
• 5.1 实验数据分析
• 5.2 总结与展望
• 致谢
• 参考文献