基于ARM7的新型尿液分析仪的研制

基于ARM7的新型尿液分析仪的研制

论文摘要

尿液分析仪是人体尿液化学成分检测的重要医疗仪器,是临床医学生化分析广泛应用的医疗工具,能为医生正确诊断泌尿疾病提供方便快捷的检测手段。尿液源于血液,作为人类的一种体内液体环境,它的成分及含量的变化反映了人的健康状况及水平。自动尿液分析系统能快速定量地给出病人尿样中的PH值、亚硝酸盐、葡萄糖、蛋白质、隐血、酮体、胆红素、尿胆原、尿比重、白细胞、维生素C等含量成分的数值。随着计算机、微电子和精密机械技术的迅猛发展,尿液分析仪器已经开始向着高精度、小型化、家庭化甚至网络化方向发展。本文介绍了尿液分析仪器的发展变革,并指出尿液检测在临床实践中的基础性作用。参照国内外不同厂家的同类产品,分析他们的优缺点,给出本产品的市场定位,设计出了一款基于ARM7的新型尿液分析仪,仪器采用ARM7(LPC213X)芯片作为处理器,RGB光源直接照射试剂条,配备先进的光电传感器采集器件处理反射后的光信号,附加超大规模触摸屏及液晶显示人机对话窗口,实时语音提示等功能,还对尿液分析仪的基本功能原理,系统的组成、存储与打印、测试波长的选择和信号的采集与接收作了具体的介绍。采用软、硬件相互配合,通过对环境温度、环境光和尿色等因素的自动补偿,实现了数据的采集、处理、显示、打印、串行通信等功能。在系统的软件部分,介绍了软件的开发环境,根据功能的不同,实现了各个模块软件程序的编写,对可能出现的假阳性和假阴性结果在程序上做了校正。详细说明了系统的调试方法和如何对仪器进行标定。系统的标定主要将整个频率带进行分割,使对应的梯度和浓度准确地与频率范围相吻合,最后,与同类产品做了对比,在得到实验数据后,对系统可能存在的误差进行了分析。整个仪器测量精确,操作方便。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 目前尿液分析国内外发展概况
  • 1.2 本论文的主要研究内容
  • 第二章 尿液分析原理及检测项目
  • 2.1 尿液分析仪的基本工作原理
  • 2.1.1 尿液分析仪器的分类和效用
  • 2.1.2 尿液分析仪通常的检测项目
  • 第三章 系统结构的设计
  • 3.1 设计依据
  • 3.2 系统组成
  • 3.3 检测过程
  • 3.4 系统控制结构
  • 3.5 LPC213x内核概述
  • 3.5.1 LPC213x功能特性
  • 3.5.2 CPU引脚结构
  • 3.6 LPC213X的功能接口及相关引脚描述
  • 3.6.1 GPIO(I/O)特性
  • 3.6.2 SPI接口
  • 2C接口模块'>3.6.3 I2C接口模块
  • 3.6.4 A/D模数转换模块
  • 第四章 系统功能模块控制的设计
  • 4.1 打印机控制电路的设计
  • 4.1.1 打印机控制电路结构
  • 4.1.2 打印机控制电路结构功能描述
  • 4.2 存储器
  • 4.2.1 存储器引脚的功能
  • 4.2.2 AT24C1024工作状态的时序图
  • 4.3 信号的采集与处理
  • 4.3.1 MC14052B的介绍
  • 4.4 触摸屏界面的概述
  • 4.4.1 触摸屏的主要种类
  • 4.4.2 电阻式触摸屏的结构及原理
  • 4.4.3 触摸屏控制电路
  • 4.4.4 触摸屏A/D转换的部分程序
  • 4.5 液晶显示器LCD
  • 4.6 音频接口
  • 4.6.1 语音提示模块
  • 4.6.2 API8208A的主要特性
  • 4.6.3 引脚结构图
  • 4.7 电源电路设计
  • 4.8 JTAG接口电路设计
  • 4.9 步进电机的控制电路设计
  • 第五章 HSL算法与光波长的选择
  • 5.1 HSL算法分割原理
  • 5.2 测试光波长的选择
  • 第六章 系统软件设计
  • 6.1 ADS1.2编辑环境
  • 6.2 软件程序组成部分
  • 6.3 信号采集处理的软件设计
  • 6.4 触摸屏模块的软件设计
  • 6.5 LCD液晶显示界面的软件设计
  • 6.6 步进电机的程序设计
  • 6.7 M-T153打印机驱动程序的设计
  • 第七章 整机调试与结果分析
  • 7.1 仪器测试结果的分析
  • 7.2 测试结果与校正浓度质控液的对比分析
  • 7.3 测试数据与同类尿液分析仪测试结果的对比分析
  • 第八章 整机的标定
  • 8.1 定标的方法
  • 8.2 测试系统的误差分析
  • 第九章 总结和展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录 系统总体设计原理图
  • 攻硕期间取得的研究成果
  • 相关论文文献

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