基于FPGA的自動加樣器設(shè)計與實現(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)管單位等機構(gòu)需要大量的高精度全自動加樣器。而我國自動化加樣設(shè)備研發(fā)起步較晚，國產(chǎn)全自動加樣器較少且性能較差。目前，大醫(yī)院基本都使用國外進口全自動加樣器，其加樣精準(zhǔn)快速，用戶操作方便，但價格昂貴；基層醫(yī)院和小型機構(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加樣器十分必要，具有較大社會意義和經(jīng)濟價值。<

2、br>　　課題以Altera公司的DE2開發(fā)板為核心控制器，Android手機為無線遙控端，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電機，設(shè)計了一種基于 FPGA的自動加樣器。課題主要工作有硬件電路設(shè)計、FPGA核心控制器和Andro id無線遙控器設(shè)計。其中，核心控制器采用了SOPC嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，包括SOPC系統(tǒng)搭建和主控制器軟件設(shè)計。系統(tǒng)通過電機控制邏輯模塊和驅(qū)動電路實現(xiàn)步進電機 S型調(diào)速控制和細(xì)分驅(qū)動，使得各機械臂的

3、運動快速平穩(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，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)機方式實現(xiàn)系統(tǒng)各部件有序配合完成全自動工作；Andro id控制軟件操作簡單，用戶可無線遙控和監(jiān)視加樣器，使研究者和檢驗人員遠(yuǎn)離強酸、強堿等腐蝕性或有毒試劑。
　　經(jīng)反復(fù)測試驗證可知，自動加樣器實現(xiàn)了儀器自檢、全自動加樣、保養(yǎng)清洗、無線遙控與監(jiān)視等功能