基于uC-OS-Ⅱ的多路信號(hào)采集及控制系統(tǒng).pdf

1、伴隨著工業(yè)化的發(fā)展和自動(dòng)化程度的提高，電子領(lǐng)域?qū)π盘?hào)采集技術(shù)的要求也日益提高。近年來信號(hào)采集技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，信號(hào)采集的精度以及效率都更高了。并在智能終端、醫(yī)療科技、工業(yè)控制等方面，應(yīng)用普遍。作為各種嵌入式系統(tǒng)的前端部分，信號(hào)采集的穩(wěn)定性與信號(hào)采集的可靠性，對(duì)嵌入式系統(tǒng)及電子產(chǎn)品的性能，有著直接的影響。
　　本課題以醫(yī)學(xué)中病理組織處理為研究背景，將多路信號(hào)采集應(yīng)用于病理組織處理系統(tǒng)，通過反饋環(huán)節(jié)，完成對(duì)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)溫度的閉環(huán)控制

2、，并與上位機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行通信，接受指令、傳送數(shù)據(jù)、控制外設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)有條不紊的工作。
　　病理組織切片的鏡檢是目前臨床檢查、疾病確診和組織病理研究的“金標(biāo)準(zhǔn)”。快速組織處理的流程是將組織細(xì)胞依次浸入各種溶劑進(jìn)行固定、脫水、透明、浸蠟、包埋等過程。利用不同化學(xué)試劑密度梯度不同，逐漸將組織中的水分置換出來。并用石蠟代替組織內(nèi)的水分，保留原有的組織結(jié)構(gòu)和信息，從而可以完成組織切片，對(duì)病理組織進(jìn)行觀察，以確定患者的病理信息。而

3、傳統(tǒng)病理組織切片的制作周期長(zhǎng)，制作效率低。因此，設(shè)計(jì)一種自動(dòng)控制、方便、高效的病理組織處理系統(tǒng)，來替代傳統(tǒng)病理組織切片的制作過程，是尤為重要的。在詳細(xì)查閱了相關(guān)文獻(xiàn)及參照國(guó)內(nèi)外病理組織處理系統(tǒng)后，本文以STM32F103作為主控芯片，詳細(xì)介紹了病理組織處理中多路溫度采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)。并設(shè)計(jì)了切實(shí)可行的硬件系統(tǒng)及基于uC/OS-Ⅱ的軟件系統(tǒng)?，F(xiàn)對(duì)本文介紹如下：
　　第一，本章主要介紹了多路信號(hào)采集及控制系統(tǒng)的研究背景、

4、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及本課題中具體的工作。
　　第二，對(duì)整個(gè)信號(hào)采集系統(tǒng)架構(gòu)做了介紹。采用STM32F103作為系統(tǒng)控制的主芯片，由意法公司推出。整個(gè)系統(tǒng)包括測(cè)溫模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊、通信模塊、照明模塊、開關(guān)量采集等部分組成。測(cè)溫模塊主要由10路PT100與信號(hào)調(diào)理電路組成、電壓監(jiān)測(cè)模塊主要通過電阻串聯(lián)分壓，與設(shè)置的閾值電壓相比較、通信模塊由工控機(jī)發(fā)送指令，控制下位機(jī)（即本硬件系統(tǒng)）完成溫度反饋、數(shù)據(jù)傳輸、指令響應(yīng)等操作。上位機(jī)與下位機(jī)通

5、過總線相連接，通過移植Modbus通信協(xié)議，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?br>　　第三，硬件電路設(shè)計(jì)。這部分詳細(xì)介紹了各模塊，包括測(cè)溫電路原理、測(cè)溫電路、選通及濾波電路、電壓監(jiān)測(cè)電路等部分的設(shè)計(jì)。
　　第四，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。系統(tǒng)的移植、Modbus通信協(xié)議以及溫度采集算法。通過在keil中搭建嵌入式軟件平臺(tái)，完成系統(tǒng)的溫度采集任務(wù)，環(huán)境測(cè)溫任務(wù)，通信任務(wù)，串口任務(wù)等。并運(yùn)用相關(guān)的軟

6、件算法，優(yōu)化任務(wù)結(jié)構(gòu)。
　　第五，多路信號(hào)采集在病理組織中的應(yīng)用。本章主要介紹了多路溫度信號(hào)采集在病理組織中的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了工控機(jī)與下位機(jī)直接的控制與響應(yīng)。
　　第六，工程測(cè)試及應(yīng)用。通過電路設(shè)計(jì)及軟件測(cè)試，完成了硬件電路板的制作和程序設(shè)計(jì)。借助電子儀器與人際交互界面，完成程序的調(diào)試。在測(cè)試過程中，尋找實(shí)際值與理論值的差距，不斷改進(jìn)。
　　最后，總結(jié)自己已經(jīng)完成的工作，對(duì)實(shí)際測(cè)試與理論分析中存在的偏差進(jìn)行反復(fù)推敲，努