[發(fā)明專利]基于微流控芯片和STM32的血型檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710691487.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN107247150B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曦;劉凱龍;胡亞喬;柴晨晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/80
• 分類號(hào): G01N33/80
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發(fā)明為一種基于微流控芯片和STM32的血型檢測(cè)裝置，該裝置的組成包括底座、離心裝置、定位裝置；所述的底座的正前端設(shè)有開關(guān)和觸摸屏；所述的離心裝置包括離心轉(zhuǎn)盤和直流無(wú)刷電機(jī)；直流無(wú)刷電機(jī)安裝在底座中部，與轉(zhuǎn)盤連接軸相連，轉(zhuǎn)盤連接軸向上依次穿過(guò)上隔板和膠墊，與離心轉(zhuǎn)盤相連，離心轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有內(nèi)外兩圈共24個(gè)卡槽用于放置微流控芯片；該裝置以STM32控制器為核心，通過(guò)上方的交叉的兩個(gè)滾珠絲杠及工作臺(tái)，完成定位和離心操作。本發(fā)明結(jié)合嵌入式、微流控技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制、光學(xué)檢測(cè)等技術(shù)，使其擁有定位準(zhǔn)確、速度快、效率高、智能化、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)中的血液檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及一種基于微流控芯片和STM32嵌入式開發(fā)的血型檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

血液檢測(cè)是醫(yī)學(xué)中常見(jiàn)的檢測(cè)內(nèi)容，如檢測(cè)血型、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血糖、血紅蛋白濃度等。而血液檢測(cè)儀器的小型化、微型化是未來(lái)的趨勢(shì)，市面上已經(jīng)有小型的血糖檢測(cè)儀，但并沒(méi)有小型的血型檢測(cè)設(shè)備。因?yàn)槟壳把蜋z測(cè)多采用傳統(tǒng)的微柱凝膠法血型卡，另外血液離心機(jī)的控制器體積較大，造成整機(jī)便攜性差、檢測(cè)效率低等問(wèn)題。

微流控芯片是一個(gè)新興的科技產(chǎn)業(yè)，以其微型化、高通量的優(yōu)勢(shì)，在疾病診斷、藥物篩選、材料合成、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全等多個(gè)領(lǐng)域擁有廣闊前景。目前已有人將微流控芯片用于血液檢測(cè)，但由于多采用電滲驅(qū)動(dòng)、電磁閥，故成本較高，難以普及，不符合血液檢測(cè)設(shè)備的民用化商業(yè)趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)于上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套帶定位機(jī)械和離心機(jī)械、集控制與檢測(cè)于一身的血型檢測(cè)裝置。本裝置采用體積小巧的微流控芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的血型檢測(cè)卡，使整機(jī)的體積減小、便攜性和離心效率提高，而且由于微流控芯片的使用，芯片的放置方式以臥式代替立式，更有利于離心；以STM32控制器為核心，并加入步進(jìn)電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī)，使其按設(shè)定運(yùn)行，完成定位和離心操作。該系統(tǒng)結(jié)合嵌入式、微流控技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制、光學(xué)檢測(cè)等技術(shù)，使其擁有定位準(zhǔn)確、速度快、效率高、智能化、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于微流控芯片和STM32的血型檢測(cè)裝置，該裝置的組成包括底座、離心裝置、定位裝置；

所述的底座的正前端設(shè)有開關(guān)和觸摸屏；底座的左、右、后三個(gè)面的外沿，各固定有一塊豎直的金屬板，連同前外沿上的T形支架，組成外殼；上部為上隔板，上隔板放置有膠墊；

所述的離心裝置包括離心轉(zhuǎn)盤和直流無(wú)刷電機(jī)；直流無(wú)刷電機(jī)安裝在底座中部，與轉(zhuǎn)盤連接軸相連，轉(zhuǎn)盤連接軸向上依次穿過(guò)上隔板和膠墊，與離心轉(zhuǎn)盤相連，離心轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有內(nèi)外兩圈共24個(gè)卡槽用于放置微流控芯片；

所述的定位裝置中，第一滾珠絲杠位于離心轉(zhuǎn)盤上方，兩端水平固定在外殼的左、右殼壁上，其右端與殼壁外的第一步進(jìn)電機(jī)相連；第一滾珠絲杠上安裝有第一工作臺(tái)，第一工作臺(tái)下方安裝有攝像頭；第一光電編碼器安裝在左殼壁外，與滾珠絲杠的左端連接；

第二滾珠絲杠兩端固定在外殼的后壁和前端的T形支架上，與第一滾珠絲杠垂直交叉，并位于其上方；第二步進(jìn)電機(jī)安裝在后殼壁外，與第二滾珠絲杠的一端相連；第二光電編碼器與第二滾珠絲杠的另一端相連，安裝在T形支架上；第二滾珠絲杠上裝有第二工作臺(tái)，工作臺(tái)下裝載激光二極管；

所述的裝置還包括安裝在底座內(nèi)的STM32控制器、第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第一電源、第二電源、第三電源、第四電源；

其中，所述的第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第一步進(jìn)電機(jī)相連；第四電源分別與第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第一光電編碼器相連；第一驅(qū)動(dòng)器、第一光電編碼器和激光二極管分別與STM32控制器相連；

所述的第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二步進(jìn)電機(jī)相連；第二電源分別與第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二光電編碼器相連；攝像頭、第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第二光電編碼器、圖像采集電路分別與STM32控制器相連；