基于STM32的全自動酶免分析儀控制系統的設計

隨著生活水平的不斷提高,人們對健康的關注越來越多,對疾病的重視也從病發治療提升到了病前預防。在疾病預防方面,生化檢驗已經成為檢測和預防人類疾病的重要手段和客觀依據。全自動酶免分析儀是基于酶免分析系統設計出的一種高效便捷的檢測設備,是大中型醫療機構進行臨床診斷所必備的儀器。通過對病人的血液或尿液等體液進行相關物質含量的檢測從而快速準確的為醫師提供相應的病理指標,用以預防諸如肝炎、HIV、腫瘤、寄生蟲病及糖尿病、心肌梗死等病癥。通過調查發現國內的酶免分析儀開發水平遠不如國外,這也導致國外產品的市場占有率遠高于國內產品,然而即便是國外產品也很少有能獨立完成一整套酶免分析實驗的設備。為此本文通過對市場各類產品的調查和研究,對全自動酶免分析系統進行了新的架構,從而擬定出一套真正全自動化的技術路線。針對酶免分析儀的設計要求,選擇通過STM32微處理器來完成整個控制系統的設計。圍繞STM32微處理器對電機驅動模塊、溫控模塊、通訊模塊、電源模塊等進行了元件選型并完成了相應的控制電路設計。其中采用了 CAN總線與串口并存的方式實現控制板之間的信號通訊和其與上位機之間的數據傳輸。為了提高控制系統的控制精度和速度,對執行機構的控制算法進行了論證和優化,采取了優化后的S型曲線控制算法來完成對步進電機的轉動控制,并基于此種算法完成了整個控制系統的運動控制架構。最后,為檢測系統的控制精度,對酶免分析系統的核心模塊進樣系統進行了吸排實驗,通過對實驗數據的整理和誤差分析得到了系統的誤差補償曲線和校正方法。為了進一步提高系統的魯棒性并減小系統誤差,對控制系統進行了誤差補償并再次進行吸排實驗,結果表明改進后的系統擁有更高的進樣精度。采用STM32微處理器來完成控制系統,不僅降低了生產成本也縮短了研發周期。本論文設計的酶免分析儀控制系統滿足了更廣泛的實際需求,對后續醫療器械的研發具有指導意義。