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超微量磁生化分析仪的设计

作　者: 李慧
导　师: 张常年
学　校: 北方工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 生化分析仪数据采集 USB系统
分类号: TP216.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 37次
引　用: 0次
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内容摘要

经济的飞速发展给人们带来高品质的生活,同时也使人们对健康医疗有了更高的要求。科技的发展,新技术的不断出现给医疗仪器的发展带了契机,利用新技术研究便携的生化分析仪具有很强的现实意义以及研究价值。其中,生物数据采集系统研究和开发更是生化分析仪研究的重中之重。本文主要针对社会需求,设计了一种生化分析仪的生物数据采集系统。该系统采用高度集成的微控制器,采用模块化设计思想,使用USB进行数据传输,实现生物数据准确采集及高速传输,具有集成度高、成本低、稳定性好等优点。生物数据采集系统主要由生物信号采集以及数据处理两部分组成。生物信号采集部分主要包括数据采集放大模块,采用滤波、信号调理、放大等电路确保采集到的生物信号完整准确。数据处理部分主要包括数据处理模块和数据传输模块。数据处理模块采用高精度ADC,保证数据转换的准确性;数据传输模块采用USB2.0与上位机系统进行通信,数据传输的速度与准确。在分析生物信号特点以及了解USB系统的基础上,本文给出了硬件设计方案,对各个功能模块的硬件设计以及芯片选择进行详细介绍,并对硬件系统及电路板制作采取抗干扰措施。在软件开发平台上进行软件设计,主要完成功能程序设汁,USB固件程序以及USB设备驱动程序设计。本设计制作完成了数据采集系统的硬件平台,完善了数据采集系统软件设计。在硬件平台上运行数据采集系统软件,与上位机应用程序结合,最终实现了生物数据的快速、准确采集。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
1 课题相关介绍  9-12
  1.1 生化分析仪  9
  1.2 数据采集系统  9-11
  1.3 论文结构安排  11-12
2 USB概述  12-21
  2.1 USB系统  12-13
  2.2 USB规范  13-20
    2.2.1 USB总线  13-14
    2.2.2 USB事务处理  14-18
    2.2.3 USB数据传输  18-20
  2.3 USB设备  20
    2.3.1 USB设备状态  20
    2.3.2 USB设备描述符  20
    2.3.3 USB设备请求  20
  2.4 本章小结  20-21
3 系统硬件设计  21-39
  3.1 系统总体设计  21-22
  3.2 信号采集放大及音频电路  22-26
    3.2.1 信号采集放大电路  22-25
    3.2.2 音频电路  25-26
  3.3 数据处理与数据传输电路  26-34
    3.3.1 控制及USB数据传输电路  26-29
    3.3.2 数据转换电路  29-34
  3.4 电源设计  34-38
    3.4.1 电源设计  35
    3.4.2 芯片选择  35-38
  3.5 本章小结  38-39
4 系统软件设计  39-52
  4.1 系统功能软件设计  39-48
    4.1.1 USB固件程序设计  40-42
    4.1.2 外设功能程序设计  42-48
  4.2 驱动程序设计  48-50
    4.2.1 固件下载驱动程序设计  48-49
    4.2.2 设备驱动程序设计  49-50
  4.3 软件开发工具  50-51
    4.3.1 固件程序控制界面  50-51
    4.3.2 集成开发环境  51
  4.4 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-56
在学研究成果  56-57
致谢  57

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