专利名称：一种毛细管式血液粘度仪下位机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗测试仪器，尤其涉及一种毛细管式血液粘度仪下位机。
背景技术：
血液流变学时研究血液中的血细胞的变形性及血浆的流动性对血液流动影响规律的一门学科。国内外许多研究表明，血液流变学指标与心脑血管疾病等的发生具有高度相关性，通过研究血液流变学指标与心脑血管疾病的发病机理的关系，从而进一步研究这类疾病的预防、诊断及治疗已经成为生物医学工程和医学研究领域的一个热点。血液粘度作为重要的血液流变学指标，用于医学研究和临床诊断具有重要的参考意义。血液流变仪是测量血液粘度的仪器，目前市面上的主要的血液流变仪有两种 锥-板式旋转粘度仪和毛细管式粘度仪。早期的U型毛细管式血流变仪采用带RS232通信的PCI采集卡的控制结构，这种方式存在Windows多任务操作系统下容易受到干扰、控制精度不高等缺点。现有的U型毛细管式血流变仪虽然舍弃了 PCI采集卡方式，但仍然采用 RS232接口，其通信速率最高仅为115200bps，难以满足日益丰富的功能及快速检测需求。

发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种基于USB接口的毛细管式血流变仪下位机，不仅提高了通信速度，更提高了系统的控制精度和可靠性。本发明的目的是通过下述技术方案实现的一种毛细管式血液粘度仪下位机，其中，包括测量模块、采样模块、驱动模块、电源模块和控制模块，所述测量模块包括U型毛细玻璃管、进样机构、排样机构、空气通道、采样针和转盘，所述驱动模块包括电机和电磁阀，所述控制模块通过控制驱动模块来驱动测量模块进行测量工作，测量得到的结果通过所述采样模块反馈给所述控制模块。上述毛细管式血液粘度仪下位机，其中，所述控制模块上设有USB接口。上述毛细管式血液粘度仪下位机，其中，所述控制模块采用单片机。上述毛细管式血液粘度仪下位机，其中，所述单片机型号为C8051F340。上述毛细管式血液粘度仪下位机，其中，所述驱动模块的驱动电压由可调电压的低压降电压调节器完成。上述毛细管式血液粘度仪下位机，其中，所述低压降电压调节器型号为 LM2575ADJ0与已有技术相比，本发明利用单片机C8051F340极为丰富的片上资源极大程度地简化了血流变仪下位机的硬件电路，并采用USB通信实现与上位机的通信，不仅提高了血流变仪上下位机的通信速度，更提高了系统的控制精度和可靠性。


图1是本发明毛细管式血液粘度仪下位机的系统结构框图2是本发明毛细管式血液粘度仪下位机的系统测量流程图；图3是本发明毛细管式血液粘度仪下位机的A/D采样电路示意图。
具体实施例方式下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明毛细管式血液粘度仪下位机包括测量模块1、采样模块2、驱动模块3、电源模块4和控制模块5，测量模块1包括U型毛细玻璃管、进样机构、排样机构、空气通道、采样针和转盘，驱动模块3包括电机和电磁阀，控制模块5通过控制驱动模块来驱动测量模块1进行测量工作，测量得到的结果通过采样模块2反馈给控制模块5。驱动模块 3的驱动电压由可调电压的低压降电压调节器完成，电源模块4采用2片常用的低压降电压调节器LM2575ADJ得到+3. 3V和+5. 0V,由于采用独立的步进电机和电机驱动器，因此控制板仅需要通过2片74HC245提高单片机的控制I/O 口的驱动能力。控制模块5采用单片机，型号为C8051F340，控制模块5上设有USB接口 6。基于采用片上资源丰富的C8051F340 单片机作为控制核心，由于该单片机集成了 USB2. 0的USB控制器、64K程序FLASHJK数据 XRAM，极大地简化了下位机控制板的电路。C8051F340单片机是完全集成的混合信号片上系统型MCU，它采用与8051兼容的含高速流水线的控制内核，70%的指令可以在1个或者2 个机器周期内执行，运行速率可高达48MIPS，集成通用串行总线USB功能控制器，片上USB 功能模块符合USB2. 0规范，可以工作在低速或者全速状态。C8051F340单片机的USB功能控制器由串行接口引擎(SIE)、USB收发器(包括匹配电阻和可配置上拉电阻)、1KB FIFO 存储器和时钟恢复电路组成，不需要外部元件。该USB功能控制器提供了 1对主控制端点 (端点0)和3对辅助端点(端点1-3)，支持控制传输、批量传输、中断传输和同步传输。系统需要12位A/D采样压力信号，而C8051F340内部ADC为10位，因此扩展1片MAXIM公司的4通道12位A/D MAX1246芯片，该芯片自带2. 5V参考电压，转换速率达13;3KSpS，采用四线的SPI接口，外围仅需若干电容，使用方便，其电路如图3所示。在测量过程中，本发明毛细管式血液粘度仪下位机通过USB接口接收来自上位机的指令，并根据指令来完成仪器的吸样、平衡、加压、测量、清洗等动作，通过压力传感器测得血样在管中回流时的一系列压力值，储存在单片机C8051F340的RAM中，等待接收上位机获取数据的命令后将数据发送到上位机进行数据处理，再根据相关公式推算出血液流变学的各项指标，系统测量流程图如图2所示，系统初始化包括内部晶振、I/O交叉开关、SPI、定时器和USB初始化，初始化完成后等待USB中断，若发生中断则进行中断处理和命令解析， 最后调用血流变仪命令程序，命令完成后重新回到等待USB中断步骤，若命令执行有误则重新进行调用程序执行。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该毛细管式血液粘度仪下位机进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
权利要求
1.一种毛细管式血液粘度仪下位机，其特征在于，包括测量模块、采样模块、驱动模块、 电源模块和控制模块，所述测量模块包括U型毛细玻璃管、进样机构、排样机构、空气通道、 采样针和转盘，所述驱动模块包括电机和电磁阀，所述控制模块通过控制驱动模块来驱动测量模块进行测量工作，测量得到的结果通过所述采样模块反馈给所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的毛细管式血液粘度仪下位机，其特征在于，所述控制模块上设有USB接口。
3.根据权利要求1或2所述的毛细管式血液粘度仪下位机，其特征在于，所述控制模块采用单片机。
4.根据权利要求3所述的毛细管式血液粘度仪下位机，其特征在于，所述单片机型号为 C8051F340。
5.根据权利要求1所述的毛细管式血液粘度仪下位机，其特征在于，所述驱动模块的驱动电压由可调电压的低压降电压调节器完成。
6.根据权利要求5所述的毛细管式血液粘度仪下位机，其特征在于，所述低压降电压调节器型号为LM2575ADJ。
全文摘要
本发明公开了一种毛细管式血液粘度仪下位机，其中，包括测量模块、采样模块、驱动模块、电源模块和控制模块，所述测量模块包括U型毛细玻璃管、进样机构、排样机构、空气通道、采样针和转盘，所述驱动模块包括电机和电磁阀，所述控制模块通过控制驱动模块来驱动测量模块进行测量工作，测量得到的结果通过所述采样模块反馈给所述控制模块。本发明利用单片机C8051F340极为丰富的片上资源极大程度地简化了血流变仪下位机的硬件电路，并采用USB通信实现与上位机的通信，不仅提高了血流变仪上下位机的通信速度，更提高了系统的控制精度和可靠性。
文档编号G01N11/00GK102478484SQ20101056614
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者朱明焕 申请人:上海安彩智能技术有限公司