[發明專利]一種基于單片機的血紅蛋白濃度檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201210378840.2
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102901705A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 李宏;陳煒鋼;胡文龍;閻偉
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 邱積權

1.一種基于單片機的血紅蛋白濃度檢測系統，其特征在于包括光源模塊、比色池、光電二極管、光信號處理模塊、單片機和人機交互界面，光源模塊包括D/A轉換器、壓控恒流源和LED發光二極管，所述的光信號處理模塊包括光電轉換器、A/D轉換器，所述的單片機與D/A轉換器連接，D/A轉換器與壓控恒流源連接，壓控恒流源與LED發光二極管連接，發光二極管發出的光透過比色池后，由所述的光電二極管接收，所述的光電二極管與所述的光電轉換器連接，所述的光電轉換器與A/D轉換器連接，A/D轉換器與所述的單片機連接，人機交互界面與單片機連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于單片機的血紅蛋白濃度檢測系統，其特征在于光電轉換電路包括電流/電壓轉換電路和電壓反相電路，所述的光電二極管與電流/電壓轉換電路連接，電流/電壓轉換電路與電壓反向電路連接，電壓反相電路與A/D轉換器連接。

3.一種基于單片機的血紅蛋白濃度檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：由單片機控制D/A轉換器，再將D/A轉換器的輸出電壓值給壓控恒流源電路，得到穩定的電流給發光二極管，得到穩定的光源；

步驟二：在比色池中放入稀釋液，發光二極管的光透過比色池內的稀釋液經過光電二極管得到電流i₀，然后經過電流/電壓轉換電路得到電壓值U_i0=-i₀×R，R為電流/電壓轉換電路中的轉換電阻，得到的電壓值U_i0再經過反相電路后輸入到A/D轉換器，最后A/D轉換器的輸出電壓值U₀=-U_i0，光電二極管對光的敏感度S=i₀/I₀，即得I₀=-U₀/?SR；

步驟三：?設定電壓參考值，計算電壓參考值與采集到的電壓值U₀的差值e(k)，將差值e(k)代入公式：???????????????????????????????????????????????，其中u(k)為第k次控制時刻計算得到的值，K_P為比例系數，K_i為積分系數，再將u(k)代入公式：U(k)=U(k-1)+u(k)得到反饋輸出值，然后將反饋輸出值U(k)輸入到D/A轉換器，最后將D/A轉換器的輸出值輸入到壓控恒流源電路，來調整發光二極管的光強，若電壓值U₀還未達到電壓參考值，則重復執行本步驟，直到電壓值U₀等于電壓參考值；

步驟四：在比色池中放入被測血樣，發光二極管的光透過比色池內的血樣經過光電二極管得到電流i₁，然后經過電流/電壓轉換電路得到電壓值U_i1=-i₁×R，R為電流/電壓轉換電路中的轉換電阻，得到的電壓值再經過反相電路后輸入到A/D轉換器，最后A/D轉換器的輸出電壓值U₁=-U_i1，光電二極管對光的敏感度S=i₁/I₁，?I₁=-U₁/?SR；

步驟五：將步驟二得到的I₀和步驟四得到的I₁代入公式，即得到血紅蛋白濃度的值，其中C為血紅蛋白濃度，K為吸光系數，L為比色池厚度。