论文摘要
人体内电解质是体液的重要组成部分,电解质在体内正常的代谢活动的维持方面发挥着重要作用,快速而准确地检测人体内电解质的变化情况,是十分重要的。电解质分析仪就是一种用来检测人体内电解质浓度的临床检测仪器。现代电解质分析仪通常采用离子选择电极法,能够选择不同种类的离子选择电极配合使用,以测定溶液中多种离子的浓度。本文设计并提出了一种基于USB接口通信的电解质分析仪,仪器采用Cypress公司生产的EZ-USB系列芯片作为核心控制器,精简了硬件电路设计,实现了所需的功能的同时还节省了成本,并充分发挥了USB接口通信的优点。本文主要研究内容和成果有以下几个方面:1、对国内外电解质分析仪的发展状况进行了介绍,基于虚拟仪器的思想对仪器进行规划与设计,并对使用USB接口实现电解质分析仪与计算机进行通信的可行性进行了分析,指出基于USB的电解质分析仪不仅能够满足电解质分析仪功能方面的基本要求,还能够提高整个系统的数据处理与存储能力,简化外设,节约成本。2、研究了USB的体系结构,选用了EZ-USB系列芯片CY7C68013A芯片作为整个硬件系统的核心控制器,芯片强大的处理能力与丰富的内置电路,优化了电路设计,同时芯片集成的USB通信协议正好满足了我们实现USB接口通信的要求。3、根据离子选择电极的相关知识,结合Nernst方程,得出了仪器中使用的测量方法,为仪器的离子浓度测量提供了理论支持。4、按照不同的功能模块,对系统的硬件电路的具体实现与软件设计的算法流程做了详细的说明,最后对检测结果进行了分析,证明我们设计的电解质分析仪实现了所需的功能,并且满足性能方面的要求。
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