基于CCD的血浆乳糜度检测系统设计

摘要

输血是抢救危重病人的一种特殊医疗措施，但是乳糜血会增加三高人群患动脉硬化等疾病的概率，为此国家在《全血及成分血质量要求》中规定禁止使用重度乳糜血。目前，定点或移动采血站大都采用肉眼观测的方法来判定血浆乳糜度，存在一定的人为误差。极少数大型采血站使用大型检测仪器如酶标仪等判定血浆乳糜度，需要使用昂贵的仪器且不便于携带。因此，微型化、低成本、高精度血浆乳糜度检测系统成为亟待解决的问题。
　　本文针对传统血浆乳糜度检测方法存在人为误差大、仪器昂贵、体积庞大等问题，利用电荷耦合器件(CCD)灵敏度高及可靠性好等优点，搭建了一款以CCD(TCD1304)为核心的血浆乳糜度检测系统。血浆乳糜度检测系统由LED光源、光路系统、光电转换器件以及信号处理系统等组成。系统选用TCD1304AP作为光电转换器件，使用CPLD为其搭建驱动电路，利用AD9945芯片将CCD采集到的光信号转换成数字信号，采用SPI通信将数字信号数据传送到ARM9系列S3C2440处理器，并通过LCD进行结果显示。
　　利用本文设计的血浆乳糜度检测系统，分别对不同乳糜度的血浆进行标定，得出快速血浆乳糜度的判定标准，利用该判定标准对血浆乳糜度进行检测及判定。实验结果表明，该检测系统能够快速准确的判定出血浆乳糜度，证明本文设计的血浆乳糜度检测系统具有检测准确率高、快速、便携等优点。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的提出

1．2 血液乳糜度的检测方法

1．3 CCD在血液检测方面的应用

1．4 论文主要工作

2 血浆乳糜度检测原理及CCD传感器简介

2．1 血浆乳糜度检测原理

2．2 CCD器件工作原理

2．2．1 电荷产生与存储

2．2．2 电荷转移

2．2．3 电荷注入与检测

2．3 TCD1304AP芯片简介

2．3．1 TCD1304AP芯片性能参数

2．3．2 TCD1304AP驱动原理

3 血浆乳糜度检测系统硬件设计

3．1 光路系统设计

3．2 CCD驱动电路的设计

3．3 数据采集系统设计

3．3．1 AD转换电路设计

3．3．2 电压调理电路

3．3．3 SPI通信模块

4 血浆乳糜度检测系统软件设计

4．1 驱动程序设计

4．1．1 SPI驱动程序设计

4．1．2 AD驱动程序设计

4．1．3 继电器驱动程序设计

4．2 应用程序设计

4．2．1 开发环境的搭建

4．2．2 应用软件设计

5 血浆乳糜度检测系统搭建及检测结果分析

5．1 血浆乳糜度检测系统的搭建

5．1．1 光路系统搭建

5．1．2 电路系统搭建

5．1．3 检测系统整体构成实物图

5．2 系统检测结果分析

5．2．1 光源强度与检测信号之间的关系

5．2．2 透光孔径与检测信号的关系

5．2．3 CCD积分时间与检测信号之间的关系

5．2．4 血浆乳糜度与检测信号之间的关系

5．3 血浆样品检测结果分析

5．3．1 血浆乳糜度检测性能分析

5．3．2 乳糜度血浆检测信号强度标定

5．3．3 检测结果分析

结论

参考文献

致谢