简析arm9在高精度生化分析仪温度控制系统中的应用 |
2014-02-24 |
arm9越来越广泛的运用于各种生物电子仪器中,全主动生化剖析仪是一个典型的运用。生化剖析仪检测剖析进程中温度对检测成果具有很大的影响,被检样品和试剂只要在指定的温度下检测才干确保生化查验成果的可靠性。生化剖析仪的温控体系通常具有非线性、时滞性等特色,运用惯例pid操控达不到抱负的作用。本体系以arm9处置器作为操控体系中心,完结含糊自整定pid操控算法。经测验,该体系精度高,稳定性好,呼应快,反响盘控温于现行的规范检测温度37℃,控温精度为土0.1℃,显现精度为±0.01℃,彻底满意临床运用需求。 体系首要由测温器材、arm操控器及显现变送单元三有些组成。arm操控器选用三星公司的s3c2410a。测温器材担任温度的收集,在本体系由ds1 8b20温度传感器构成。整个体系作业进程是先由键盘设定温度值,arm 操控器操控温度传感器收集温度信号,经过含糊pid 操控模块运算,输出pwm 波操控功率驱动模块,完结对温度的加热和制冷操控,一起经过lcd显现温度。 温度收集单元首要温度信号的实时采样并呼应主机的指令[31。本体系温度传感器运用ds1 8b20,ds1 8b28b20是美国半导体dallas公司推出的单总线温度传感器。该器材具有体积小、布局简略、有用电压宽、可组网、本钱低价、便于总线拓展和保护等许多长处,而且内有操控电路,收发电路和存储电路等。ds18b20 具有较宽的电压适用规模(3~5.5v),并能够经过编程完结温度信号的9~12位的数字变换,分辨率最高能够到达0.0625℃。其丈量温度规模为-55~ 125℃,其间,在-10~ 85℃规模内,精度能够到达±0.5℃。器材选用cmos技能,耗电量很小,能够直接读出被测温度而且可依据实践需求经过简略的编程完结一位分辨率的数字值读数方法。运用微处置器作为操控机时,能够运用一位一般端口,就可驱动传感器芯片,本体系选用gpb7引脚来驱动ds18b20。因为ds1 8b20是经过一条数据线传输数据, 这样整个体系要严厉按该器材单总线协议规则的时序进行作业, 所以ds 1 8b20有严厉的通讯协议来确保各个数据传输的正确性和完整性。依据ds 1 8b20的通讯协议,主机操控ds 1 8b20完结温度变换时,首先在每一次读写之前对ds1 8b20进行复位,复位成功后发送一条rom指令,然后发送ram 指令,这样才干对ds18b20进行预订的操作。r o m 操作指令首要是对传感器地址的操作。ram 指令首要完结温度的丈量,首要有读寄存器,写寄存器,温度变换等操作。 体系选用spi接口的键盘操控芯片zlg 72 8与$3c2410a的spi接口衔接,zlg7289扫描的行线r[2:0和列线c[7:0构成矩阵键盘,一起在芯片内部可主动完结扫描、译码、去颤动处置等使命。 s3c2410a内部现已集成了lcd 操控器,因而能够很方便地操控各种类型的lcd屏,例如:stn和tft屏。体系选用samsung 3.5 反射型tft液晶lts350q1,320 x 240像素,256k色,white led背光,自带四线式接触屏,能够直接和s3c2410a的接触屏驱动电路衔接,接触方位直接用cpu内置的adc电路采样可得。 体系上电发动bootloader,初始化体系硬件,加载操作体系,将体系带人一个适宜的环境。完结体系引导加载后新建一系列线程,包含温度数据收集线程、含糊自整定操控算法线程、输出线程,而且新建线程之间的通讯管道fifo。完结以上作业今后进入主进程,主进程完结的首要作业是:使用s3c2410读入的采样数据,核算误差和误差的改变率,将误差和误差的改变率作为输入量,再由含糊pid 自整定操控算法得出输出操控量。可经过键盘并使用外部中止来操控是不是中止采样,假如中止采样则兼并线程,完毕运用程序。 |
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