【正文】 江 蘇 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 畢 業(yè) 論 文碩　士　學(xué) 位 論 文基于ARM7半自動(dòng)生化分析儀的研究和設(shè)計(jì)The Research and Design of Semiautomatic Clinic Analyzer Based on ARM7 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 碩 士 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置學(xué)位授予單位和日期 江 蘇 大 學(xué) 年 月 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江蘇大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部?jī)?nèi)容或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保 密 □，在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)?！瘫緦W(xué)位論文屬于 不保密 □。學(xué)位論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日 年 月 日64獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)后作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期： 年 月 摘 要生化分析儀是一種集光、機(jī)、電和醫(yī)于一體的醫(yī)療臨床診斷設(shè)備，主要用于臨床檢驗(yàn)人體血液和其他體液中的各種生化指標(biāo)。當(dāng)人體組織發(fā)生病變時(shí),病人體液中的生化指標(biāo)將會(huì)發(fā)生變化,準(zhǔn)確而快速的檢測(cè)出這些生化指標(biāo),可以為醫(yī)生診斷和確定病人病情提供科學(xué)的依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)和人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展，檢測(cè)快速、操作簡(jiǎn)單直觀、低成本、高性能小型生化分析儀是近年來(lái)一個(gè)重要的發(fā)展方向。本文通過(guò)了解生化分析儀原理和生化測(cè)試基礎(chǔ)，根據(jù)生化分析儀所要達(dá)到的性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)半自動(dòng)化生化分析儀控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，對(duì)硬件和軟件功能做出明確和合理的分配。以嵌入式技術(shù)為核心，選用當(dāng)前32位的ARM7處理器LPC2124，研究了ARM的體系結(jié)構(gòu)，搭建了智能型半自動(dòng)生化分析儀的硬件平臺(tái)，詳細(xì)的介紹了生化分析儀的各個(gè)功能模塊的控制方法；并根據(jù)系統(tǒng)的各模塊特點(diǎn)，闡述了系統(tǒng)的PCB的設(shè)計(jì)和制作的原則，使該硬件平臺(tái)具有一定的抗干擾能力。在半自動(dòng)生化分析軟件設(shè)計(jì)方面，以及仿真調(diào)試工具HJTAG；按照系統(tǒng)功能要求和模塊化程序思想，設(shè)計(jì)了顯示模塊、鍵盤(pán)處理、A/D轉(zhuǎn)換模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和溫度控制模塊等。同時(shí)本文還論述了程序調(diào)試的一般方法，在軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題，總結(jié)了一些的解決方案。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)功能模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了誤差分析。上述研發(fā)成果通過(guò)試驗(yàn)室仿真調(diào)試證實(shí)了有效性和實(shí)用價(jià)值，為本生化分析儀最終完成以及以后的研究開(kāi)發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)，其中系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度方法和生化分析方法，具有一定的應(yīng)用和推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：生化分析儀；LPC2124；嵌入式；ADS；生化測(cè)試；抗干擾ABSTRACTThe biochemical analyzer is an instrument including optics, mechanics，electronics and medicinal technology. It is used in the detection of various biochemical indexes of blood and the other body fluid. When the body tissue lesions, the patient’s body fluids of biochemical parameters will be changing. Detecting these biochemical parameters accurately and rapidly can provide scientific basis for doctors to diagnosis and determine the patient’s condition. Along with the development of science and technology, the small biochemical analyzer with fast detection, easy operation and low cost have bee an important direction of development in recent years. Studying though the principles of biochemical analysis and the basis of biochemical test, and according to the performance indicators of the biochemical analyzer to be achieved, the architectures of control system of the biochemical analyzer is designed, and a clear and reasonable distribution for the hardware and software functions is made.Based on embedded technology as the core, thoroughly studied the ARM system structure ,an intelligent semiautomatic clinical chemistry analyzer is designed by using LPC2124 ARM7 EMPU. The control methods of various functional modules of biochemical analyzer are also introduced in detailed. In accordance with the characteristics of system modules on the system, the principle of design and production of PCB is expounded , so that the hardware platform has certain antiinterference capacity.Concerning software development of semiautomatic clinical chemistry analyzer, the debugging environment ADS and simulation tool HJTAG are introduced at length. According the functional requirements of the system and modularization method of programming, the display module, keyboard handling, A / D converter module, realtime clock , temperature control module and the other module are designed. At the same time, this paper also discusses the general method of debugging in the software design and debug and sums up a number of solutions.Finally, some function modules related to the whole system have been experimented and tested. At the same time carried on the error analysis to the test result. The aforesaid research and research and develop achievement’s validity and pratical value have been proved by laboratory simulation. This has laid a good foundation for final pletion of the semiautomatic biochemical analyzer and the future development and study, among these, System task scheduling method and biochemical analytical methods have certain popularization using value.Keyword: Biochemical analyzer。LPC2124。Embeded system。 ADS。 Biochemical test。 Antidisturbing目 錄摘 要 IABSTRACT II第一章 緒論 1 引言 1 國(guó)內(nèi)外的分類(lèi)以及研究現(xiàn)狀與趨勢(shì) 1 本文研究的意義和主要內(nèi)容 3 本章小結(jié) 4第二章 生化分析儀的原理和結(jié)構(gòu) 5 引言 5 生化測(cè)試基礎(chǔ) 5 5 6 6 9 9 半自動(dòng)化生化分析儀的結(jié)構(gòu) 10 本章小結(jié) 11第三章 半自動(dòng)生化分析儀的硬件設(shè)計(jì) 12 嵌入式處理器LPC2124簡(jiǎn)介 12 LPC2124控制器的外圍電路的設(shè)計(jì) 14 電路最小系統(tǒng) 15 JTAG接口電路 17 光路系統(tǒng) 18 溫控系統(tǒng) 20 液路系統(tǒng) 21 前端數(shù)據(jù)采集和調(diào)理電路 22 25 系統(tǒng)印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì) 28 本章小結(jié) 30第四章 生化分析儀的軟件設(shè)計(jì) 31 ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和HJTAG仿真器的應(yīng)用 31 ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 31 HJTAG 仿真器的介紹和應(yīng)用 33 生化分析儀的軟件結(jié)構(gòu) 35 生化分析儀的程序設(shè)計(jì) 37 啟動(dòng)代碼程序設(shè)計(jì) 37 鍵盤(pán)處理程序 41 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊程序設(shè)計(jì) 42 數(shù)據(jù)采集模塊程序 43 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊程序 43 LCD液晶顯示模塊 44 溫度控制模塊程序 47 打印模塊 47 本章小結(jié) 48第五章 系統(tǒng)的調(diào)試和性能測(cè)試 49 系統(tǒng)調(diào)試 49 硬件調(diào)試 49 軟件調(diào)試 49 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 49 調(diào)試中遇到的問(wèn)題及解決辦法 49 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析 49 AD7705的測(cè)試結(jié)果 49 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果 49 誤差分析 49第六章 總結(jié)和展望 49 論文工作的總結(jié) 49 未來(lái)工作的展望 49參考文獻(xiàn) 49攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 49致 謝 49第一章 緒論 引言 生化檢驗(yàn)是醫(yī)生確定病人病情的重要手段之一,通過(guò)對(duì)人體體液（血液、尿液等）的檢驗(yàn)可以測(cè)定其中的各項(xiàng)生化指標(biāo),如轉(zhuǎn)氨酶：血糖血脂、 尿素氮、淀粉酶、免疫球蛋白等。當(dāng)人體某些肌體組織發(fā)生病變時(shí),病人體液中的生化指標(biāo)將會(huì)出現(xiàn)變化；因此，常規(guī)生化指標(biāo)的分析成為當(dāng)前醫(yī)療檢測(cè)的重要手段，對(duì)于肝、腎、心血管疾病及糖尿病的診斷尤為重要。生化分析儀就是用于測(cè)定人體體液的各種生化指標(biāo)的分析儀器，它可以準(zhǔn)確、快速地為醫(yī)生和化學(xué)檢驗(yàn)人員提供檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，在臨床診斷和化學(xué)檢驗(yàn)中具有重要作用[15]。 國(guó)內(nèi)外的分類(lèi)以及研究現(xiàn)狀與趨勢(shì) 世界上第一臺(tái)用于臨床生化檢驗(yàn)的自動(dòng)分析儀是美國(guó)泰克尼康(Technicon)公司于1957年設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，儀器名為Auto Analyzer，它是一臺(tái)單通道、連續(xù)流動(dòng)式自動(dòng)分析儀，最初只用于血葡萄糖、尿素氮測(cè)定，報(bào)告的結(jié)果是光密度(O. D.)值，此后世界上許多著名的公司都相繼研制成功了自己的全自動(dòng)生化分析儀，如美國(guó)的貝爾曼公司、日本的日立、島津、德國(guó)的拜爾公司等等[6]，這些公司的各種自動(dòng)生化分析儀產(chǎn)品都已經(jīng)經(jīng)歷了幾代的更新，在分析精度和檢驗(yàn)速度方面都得到了不斷的提高。近幾十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)尤其是醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種生化分析儀器也取得了飛速的發(fā)展，可以從不同的角度進(jìn)行分類(lèi)。按照結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，可分為連續(xù)式、離心式、分立式和干片式三種[7]。按自動(dòng)化程度來(lái)分，生化分析儀可以分為全自動(dòng)和半自動(dòng)兩種。按儀器同時(shí)測(cè)定的項(xiàng)目分，可分為單通道和多通道兩種。單通道型的生化分析儀，每次進(jìn)樣只能測(cè)定一個(gè)項(xiàng)目，多通道的一次進(jìn)樣可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)項(xiàng)目。按儀器復(fù)雜程度來(lái)分，可以分為大型、中型和小型三種[8]。 半自動(dòng)生化分析儀是指在分析過(guò)程中的部分操作(如血清分離、加樣、添加試劑等步驟)需手工完成，而其余步驟則可由儀器自動(dòng)完成。這類(lèi)儀器的特點(diǎn)是體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性大，既可分開(kāi)單獨(dú)使用，又可與其他一起配合使用，價(jià)格便宜，一般在分立式分析儀中常見(jiàn)。 全自動(dòng)生化分析儀[9]，從加樣至出結(jié)果的全過(guò)程完全由儀器自動(dòng)完成。操作者只需把樣品放在分析儀的特定位置上，選用程序，開(kāi)動(dòng)儀器即可等取檢驗(yàn)報(bào)告。由于分析中沒(méi)有手工步驟，故主觀誤差很少，且由于這類(lèi)儀器一般都具有自動(dòng)報(bào)告異常情況，自動(dòng)校正自身工作狀態(tài)的各個(gè)功能，因此系統(tǒng)誤差