快速检测试纸(FDP)切条设备的设计与开发

快速检测试纸(FDP)切条设备的设计与开发

论文摘要

近年来随着高新产业技术的发展和商品的市场化,快速检测试纸在食品安全检测、药品和疾病检测等领域也迅猛发展起来,像出现了乙型肝炎血液检测试纸,艾滋病尿液检测试纸,瘦肉精试纸等。快速检测试纸的发展对提高国民健康有着重要意义,是医疗诊断领域和食品安全领域发展的需要,必将在一定程度上取代现有的传统检测方法,获得巨大的社会效益及经济效益。本文所设计的快速检测试纸切条设备是免疫层析诊断试纸条的重要生产设备之一,能够按照用户的要求将试纸连续切成等宽窄的条。按照这一要求我们分别从机械结构和电气结构进行设计,综合运用了电力电子技术、检测、自动控制和单片机等技术进行开发。机械部分我们对设备的受力分析进行了研究,设计出一套能够进行高精度切割的机械结构,并考虑了设备的外观和拆卸维修方便对它的机械架构进行了一步完善。电气部分主要从走纸机构,切纸机构和显示控制机构三部分进行研究。走纸机构主要完成对步进电机的控制以控制切纸宽度;切纸机构主要完成对直流电机进行PWM调速以控制切纸速度;显示控制机构要完成对切条机操作的人机界面。在整个设计过程中充分考虑了抗干扰措施,保证设备能够长时间可靠运行。按照系统的模块化设计方法,将系统硬件部分分为不同的电子电路模块分别进行设计,并对整个电子电路进行测试仿真;将软件部分分为不同的功能模块分别编制,进而组合起来进行调试;最后对整个系统的相关性能进行了调试和试验。通过试验,该设备基本达到了用户的生产要求,系统的结构合理,硬件和软件设计基本达到了预期要求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1-1 引言
  • 1-2 国内外发展需求
  • 1-3 课题研究的意义及主要内容
  • 第二章 快速检测试纸(FDP)切条设备的机械系统
  • 2-1 机电一体化技术
  • 2-2 切纸机构
  • 2-2-1 切刀的设计
  • 2-2-2 切刀工作原理及运动分析
  • 2-3 走纸机构
  • 2-3-1 胶辊的选择
  • 2-3-2 固定误差对走纸精度的分析
  • 2-3-3 系统误差对走纸精度的分析
  • 2-4 显示操作界面
  • 第三章 快速检测试纸(FDP)切条设备的电气控制系统
  • 3-1 切纸机构
  • 3-1-1 直流电机调速原理
  • 3-1-2 PWM 基本原理及实现方法
  • 3-1-3 控制算法介绍
  • 3-1-4 直流电机驱动系统设计
  • 3-2 走纸机构
  • 3-2-1 步进电机概述
  • 3-2-2 步进电机驱动器
  • 3-2-3 走纸宽度计算
  • 3-3 显示与操作界面
  • 3-3-1 液晶显示模块
  • 3-3-2 键盘及其接口设计
  • 3-4 SMBUS
  • 3-4-1 SMBUS 总线
  • 3-4-2 FM24C04 简介
  • 3-4-3 本系统中的SMBUS
  • 第四章 协调控制系统
  • 4-1 编程语言与开发环境
  • 4-2 软件系统概述
  • 第五章 保护报警和抗干扰措施
  • 5-1 保护措施
  • 5-1-1 急停按键的设置
  • 5-1-2 复位键RESET 的设置
  • 5-1-3 采用的外部晶振
  • 5-2 报警措施
  • 5-2-1 缺纸报警
  • 5-2-2 门开关报警
  • 5-3 单片机抗干扰措施
  • 5-3-1 硬件抗干扰措施
  • 5-3-2 软件抗干扰措施
  • 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士期间发表论文
  • 相关论文文献

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