基于FPGA的自動(dòng)加樣器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，生化檢測和醫(yī)藥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高；同時(shí)人們對醫(yī)療資源和服務(wù)的需求越來越大。醫(yī)院、醫(yī)藥研制和監(jiān)管單位等機(jī)構(gòu)需要大量的高精度全自動(dòng)加樣器。而我國自動(dòng)化加樣設(shè)備研發(fā)起步較晚，國產(chǎn)全自動(dòng)加樣器較少且性能較差。目前，大醫(yī)院基本都使用國外進(jìn)口全自動(dòng)加樣器，其加樣精準(zhǔn)快速，用戶操作方便，但價(jià)格昂貴；基層醫(yī)院和小型機(jī)構(gòu)大多仍使用手工加樣工具或儀器。因此，研制一套低成本、高可靠性、高性能且操作簡單的自動(dòng)加樣器十分必要，具有較大社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。<

2、br>　　課題以Altera公司的DE2開發(fā)板為核心控制器，Android手機(jī)為無線遙控端，結(jié)合液位傳感器和位置傳感器，合理有序控制泵閥和各步進(jìn)電機(jī)，設(shè)計(jì)了一種基于 FPGA的自動(dòng)加樣器。課題主要工作有硬件電路設(shè)計(jì)、FPGA核心控制器和Andro id無線遙控器設(shè)計(jì)。其中，核心控制器采用了SOPC嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括SOPC系統(tǒng)搭建和主控制器軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)通過電機(jī)控制邏輯模塊和驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī) S型調(diào)速控制和細(xì)分驅(qū)動(dòng)，使得各機(jī)械臂的

3、運(yùn)動(dòng)快速平穩(wěn)；系統(tǒng)采用電容式液位探測方法，通過液位探測邏輯模塊和探測電路處理液位傳感器信號(hào)，可精準(zhǔn)探測到液位，防止加樣針空吸或扎入試劑太深而引起污染；Nios II主控制軟件采用狀態(tài)機(jī)方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部件有序配合完成全自動(dòng)工作；Andro id控制軟件操作簡單，用戶可無線遙控和監(jiān)視加樣器，使研究者和檢驗(yàn)人員遠(yuǎn)離強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等腐蝕性或有毒試劑。
　　經(jīng)反復(fù)測試驗(yàn)證可知，自動(dòng)加樣器實(shí)現(xiàn)了儀器自檢、全自動(dòng)加樣、保養(yǎng)清洗、無線遙控與監(jiān)視等功能