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基于SPCE061A的智能血液參數分析系統設計
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摘要: 采用凌陽公司的SPCE061A單片機設計了血液參數分析系統,液路采用電磁閥門來控制,時序電路根據血液分析儀的實際要求進行設計,可以實現檢測參數的智能語音提示。
Abstract:
Key words :

  隨著智能控制的發展,對血細胞狀態及參數的分析也不斷采用最新的電子、光學、化學和計算機技術,從而滿足臨床工作對血液細胞分析的要求。智能的儀器可以減少人工勞動的強度,加快標本的處理速度,同時使得許多操作更加標準化及減少操作者之間的個體差異。

1 系統總體設計

  采用凌陽公司的SPCE061A單片機設計了血液參數分析系統,液路采用電磁閥門來控制,時序電路根據血液分析儀的實際要求進行設計,可以實現檢測參數的智能語音提示。系統的整體結構如圖1所示。

  系統通過13路電磁閥和1路壓力泵來控制整臺儀器的流路。控制系統接到傳來的指令時,打開相應的血液樣本的通路,各種不同液路之間通過電磁閥進行隔離和導通。控制在凌陽SPCE061A單片機中實現,SPCE061A單片機的I/O口只有32位,系統的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進行通信,實現對每個回路的工作狀態的檢測結果的處理和報警。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。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 系統硬件設計

  硬件電路主要分為SPCE061A最小系統、電磁閥驅動電路和CPLD外圍電路等部分。

  2.1 最小系統

  接上晶振及諧振電容,在鎖相環壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應的電容電阻后即可實現最小系統。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,設計兩個電源接口:5 V和3.3 V。對于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

  單片機音頻輸出信號是由內部的D/A轉換輸出的電流信號。在外部首先分流,然后進行電流到電壓信號的轉換,最后再經過SPY0030音頻放大器,輸出后驅動喇叭。

  2.4 電磁閥驅動

  凌陽單片機的I/O口輸出的電壓為+5 V,最大輸出電流大概為十幾毫安。系統采用兩級放大驅動。接IOA口的為PNP型的9012貼片型三極管,第二級為NPN型的8050貼片型三極管。

  為系統的調試方便,采用RS 232芯片實現SPCE061A與PC機之間的通信。

3 系統軟件設計

  3.1 延時模塊

  為了做到延時的精確,延時程序采用定時器中斷來實現。采用多次的中斷來產生一定的延時。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來實現。串口的接收發送是復用IOB口。IOB10為數據發送管腳Tx,IOB7為數據接收管腳Rx。UART可以緩沖地接收數據,即它可以在讀取緩存器內當前數據之前的數據。串口發送子程序流程如圖3所示。

4 結語

  設計了智能控制的血液參數分析系統,該系統可以分析血液細胞的各種參數,實現智能化操作,降低了人工操作的失誤和數據的誤差,實現了高精確度的血液參數測量。該系統的控制原理還可應用于一切與此相關的領域,如帶電磁閥控制的電力系統,工業控制系統,水壩控制系統和紅綠燈控制系統等,具有一定的使用價值。

 

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