[發(fā)明專利]生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811409498.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109597329A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周哲;張洋;劉敏;付威威;董月芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

1.一種生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括：

主控制單元，其包括通信連接的MCU微控制器與I²C控制器；

若干個(gè)多通道采集單元，其用于LED恒流源控制、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)采集以及光探測(cè)數(shù)據(jù)采集；以及，

電源管理單元，其分別與所述主控制單元以及所述多通道采集單元通信連接，用于提供穩(wěn)定的電源輸入功率；

其中，所述I²C控制器通過(guò)I²C通信總線分別與若干個(gè)所述多通道采集單元一一通信連接。

2.如權(quán)利要求1所述的生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)交互的人機(jī)交互單元，其包括：

LCD觸摸顯示模塊，其通信連接到所述主控制單元，用于通過(guò)觸摸操作實(shí)時(shí)查看儀器運(yùn)行狀態(tài)；

薄膜鍵盤(pán)，其通信連接到所述主控制單元，用于通過(guò)非觸摸輸入到所述MCU微控制器；以及，

蜂鳴器，其通信連接到所述主控制單元，用于預(yù)警。

3.如權(quán)利要求2所述的生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制單元還包括GPIO、UART、USB控制器、UART控制器、以太網(wǎng)控制器、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、FLASH存儲(chǔ)器；

其中，所述主控制單元通過(guò)所述GPIO、所述UART分別通信連接到所述人機(jī)交互單元；

所述主控制單元通過(guò)所述USB控制器、所述UART控制器外接上位機(jī)；

所述主控制單元通過(guò)以太網(wǎng)控制器與上位機(jī)建立以太網(wǎng)通信；

所述RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊用于計(jì)時(shí)和時(shí)間顯示；

所述FLASH存儲(chǔ)器用于FAT文件系統(tǒng)的建立。

4.如權(quán)利要求3所述的生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述FAT文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括在測(cè)試過(guò)程中保存當(dāng)前通道的系統(tǒng)配置狀況、運(yùn)行時(shí)間、IP地址參數(shù)、各個(gè)通道測(cè)試的數(shù)據(jù)組、上位機(jī)以太網(wǎng)通信的HTML源文件以及其它固定存儲(chǔ)的文件、數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求3所述的生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多通道采集單元包括：

協(xié)控制器，其通過(guò)I²C通信總線與所述I²C控制器連接，用于數(shù)據(jù)通信；

恒溫控制模塊，其通信連接到所述協(xié)控制器，用于實(shí)時(shí)采集反饋溫度以調(diào)節(jié)加熱功率；

積分型光電探測(cè)模塊，其通信連接到所述協(xié)控制器，用于根據(jù)所述協(xié)控制器產(chǎn)生的特定時(shí)序采集實(shí)時(shí)熒光信號(hào)并進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；

紅外對(duì)管檢測(cè)模塊，其通信連接到所述協(xié)控制器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)試劑管的插入與拔出；

紫外LED光源恒流模塊，其通過(guò)I²C通信總線通信連接到所述主控制單元，用于控制每個(gè)所述多通道采集單元的LED電流；以及，

環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)模塊，其通過(guò)I²C通信總線通信連接到所述主控制單元，用于將采集的實(shí)時(shí)環(huán)境溫度發(fā)送給所述主控制單元。

6.如權(quán)利要求5所述的生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述積分型光電探測(cè)模塊包括依次通信連接的光電探測(cè)器、電容積分電路、第一ADC以及觸發(fā)器；

其中，所述光電探測(cè)器采集試劑管上發(fā)出的實(shí)時(shí)熒光信號(hào)，經(jīng)所述電容積分放大電路的放大以及所述第一ADC的模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給所述協(xié)控制器；

所述協(xié)控制器接收數(shù)字化的熒光信號(hào)后，通過(guò)所述RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊以及所述觸發(fā)器的配合產(chǎn)生特定時(shí)序，控制所述積分型電容積分電路的實(shí)時(shí)熒光信號(hào)采集以及所述紫外LED光源恒流模塊的LED電流產(chǎn)生按特定時(shí)序同步動(dòng)作。

7.如權(quán)利要求5所述的生物試劑檢測(cè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫控制模塊包括MOS管、聚酰亞胺加熱膜、熱敏電阻以及第二ADC；所述協(xié)控制器包括數(shù)字化PID控制器；

其中，所述熱敏電阻采集的反饋溫度，經(jīng)所述第二ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)所述數(shù)字化PID控制器調(diào)節(jié)PWM占空比，控制所述MOS管的導(dǎo)通與斷開(kāi)，以調(diào)節(jié)聚酰亞胺加熱膜的加熱功率。