基于STM32的全自动酶免分析仪控制系统的设计

随着生活水平的不断提高,人们对健康的关注越来越多,对疾病的重视也从病发治疗提升到了病前预防。在疾病预防方面,生化检验已经成为检测和预防人类疾病的重要手段和客观依据。全自动酶免分析仪是基于酶免分析系统设计出的一种高效便捷的检测设备,是大中型医疗机构进行临床诊断所必备的仪器。通过对病人的血液或尿液等体液进行相关物质含量的检测从而快速准确的为医师提供相应的病理指标,用以预防诸如肝炎、HIV、肿瘤、寄生虫病及糖尿病、心肌梗死等病症。通过调查发现国内的酶免分析仪开发水平远不如国外,这也导致国外产品的市场占有率远高于国内产品,然而即便是国外产品也很少有能独立完成一整套酶免分析实验的设备。为此本文通过对市场各类产品的调查和研究,对全自动酶免分析系统进行了新的架构,从而拟定出一套真正全自动化的技术路线。针对酶免分析仪的设计要求,选择通过STM32微处理器来完成整个控制系统的设计。围绕STM32微处理器对电机驱动模块、温控模块、通讯模块、电源模块等进行了元件选型并完成了相应的控制电路设计。其中采用了 CAN总线与串口并存的方式实现控制板之间的信号通讯和其与上位机之间的数据传输。为了提高控制系统的控制精度和速度,对执行机构的控制算法进行了论证和优化,采取了优化后的S型曲线控制算法来完成对步进电机的转动控制,并基于此种算法完成了整个控制系统的运动控制架构。最后,为检测系统的控制精度,对酶免分析系统的核心模块进样系统进行了吸排实验,通过对实验数据的整理和误差分析得到了系统的误差补偿曲线和校正方法。为了进一步提高系统的鲁棒性并减小系统误差,对控制系统进行了误差补偿并再次进行吸排实验,结果表明改进后的系统拥有更高的进样精度。采用STM32微处理器来完成控制系统,不仅降低了生产成本也缩短了研发周期。本论文设计的酶免分析仪控制系统满足了更广泛的实际需求,对后续医疗器械的研发具有指导意义。