1、全自動(dòng)生化分析儀是一種集光、電、機(jī)、液于一體的大型檢驗(yàn)類儀器，主要用于檢驗(yàn)人體體液的各種生化指標(biāo)，是醫(yī)療臨床檢驗(yàn)的必備儀器之一。由于中國(guó)的生化分析儀研制起步晚、水平低，國(guó)產(chǎn)儀器的精度跟世界先進(jìn)儀器之間的差距比較大，而作為生化分析儀的核心-控制系統(tǒng)，其穩(wěn)定性的提高更是任重而道遠(yuǎn)。本文旨在研究與開(kāi)發(fā)一款功能齊全、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)可靠、使用簡(jiǎn)單的中型全自動(dòng)生化分析儀控制系統(tǒng)，為后續(xù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供必要的指導(dǎo)意義。
　　本文首先介紹了國(guó)內(nèi)、外生

2、化分析儀的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，并對(duì)生化分析儀的類型進(jìn)行了闡述，從而得出了本文的研究重點(diǎn)-分立式全自動(dòng)生化分析儀；接著介紹了生化分析儀的工作原理和整體結(jié)構(gòu)，著重講述了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：硬件部分和軟件部分。從硬件的角度來(lái)看，整個(gè)控制系統(tǒng)的輸入輸出量非常多，對(duì)時(shí)序的要求非常嚴(yán)格，實(shí)時(shí)性很強(qiáng)。因此選用了高性能的ARM處理芯片SAM3U4E(cortex-M3的內(nèi)核)與Altera公司的EP4CE10F17C8N芯片，它們一起構(gòu)成了整個(gè)硬件控

3、制系統(tǒng)的核心，既簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)，又提高了整個(gè)硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。軟件系統(tǒng)包括上位機(jī)軟件和下位機(jī)控制軟件，在下位機(jī)控制軟件中利用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制，弱化主控制器(MCU)在實(shí)時(shí)控制過(guò)程中的角色，增強(qiáng)主程序的穩(wěn)定性和可靠性。
　　生化分析儀是屬于光學(xué)式分析儀器，分光光度法是基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收原理而建立起來(lái)的方法。這樣對(duì)采集光電信號(hào)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度要求很高。為了方便調(diào)整信號(hào)的強(qiáng)弱，系統(tǒng)采用了數(shù)字電位器，同時(shí)選用

4、13-bit的高速A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7327，既滿足了精度要求，又降低了系統(tǒng)的成本。
　　全自動(dòng)生化分析儀的主要控制對(duì)象為步進(jìn)電機(jī)，而步進(jìn)電機(jī)的控制方法有兩種：恒壓和恒流兩種控制。由于恒壓的控制方式對(duì)步進(jìn)電機(jī)的要求很高，在電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，其電流是方波，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩不恒定，存在比較大的脈動(dòng)，所以本文采用的是恒流控制方式。根據(jù)不同的步進(jìn)電機(jī)，選擇不同的驅(qū)動(dòng)芯片，同時(shí)在電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，采取不同的梯形加減速曲線，保證了電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。