血型检测卡灌装机控制系统的研究与设计

摘要

微柱凝胶法血型检测卡以其使用简单方便，检测结果快速准确的特点，在欧美国家已经广泛使用。随着我国医学科技的进步，微柱凝胶检测技术在我国得到了长足的发展并在各大医院广泛使用起来。国内生产血型检测卡的药厂大多是人工灌装，生产效率低、废品率高；而国内做配套生产设备的企业很少且设备占地面积大、噪声大，并不适合本土制药公司的生产。因此，设计研发一套适合本土需要的血型检测卡生产设备很有必要。
　　本文分析了课题相关技术的背景和研究意义，结合嵌入式系统相关技术及当前制药公司血型检测卡的生产现状，研制了一套基于STM32控制的血型检测卡灌装机设备。该系统使用步进控制技术、STM32嵌入式技术、电子电路技术、传感器技术、人机交互等技术实现血型卡的自动灌装和封膜，同时使用液晶触摸屏可以减少硬件按键的数目，实现对生产过程的监控并可以实时的调整工作设定参数。
　　控制系统使用STM32为主控芯片，控制转盘送卡模块、凝胶灌液模块、玻璃微珠灌粉模块和铝箔热封模块的工作。血型检测卡药液的灌装，使用美国TECAN公司的XMP6000微量注射泵；控制器STM32通过RS485通讯直接发送命令字符串来控制微量泵的工作。同时，控制器STM32通过RS-232通讯来接收液晶触摸屏的触摸指令及控制它的显示。在送卡转盘一次定位后，凝胶灌液模块和玻璃微珠灌粉模块还要进行二次定位，保证了位置的准确性。软件实现上，开发环境为MDK-Keil4，采用库函数开发和寄存器开发相结合的方式。最后，通过程序设计实现血型检测卡的自动化生产。实验结果表明：该设备现场运行稳定、可操作性强，能够满足设计的需要，在血型卡生产控制技术领域具有较为开阔的应用前景。

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第一章 绪论

1.1 课题的背景和意义

1.2 本课题研究的目的和现状

1.3 论文的主要任务及结构安排

第二章 血型卡生产设备的机械机构设计

2.1 系统的设计要求

2.2 血型卡灌装机的机械结构设计

2.3 本章小结

第三章 控制系统硬件设计

3.1 控制系统总体设计

3.2 步进电机运动模块

3.3 气动控制模块

3.4 通讯模块

3.5 人机显示与操作部分

3.6 EEPROM模块设计

3.7 本章小结

第四章 控制系统软件设计与实现

4.1 控制系统软件设计结构

4.2 系统主程序的设计

4.3 STM32与微量泵通讯程序设计

4.4 液晶触摸屏程序设计

4.5 I2C总线读写程序设计

4.6 本章小结

第五章 血型卡灌装机系统的安装调试与抗干扰

5.1 设备的安装与调试

5.2 系统的抗干扰措施

5.3 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果