ARM工控核心板在免疫熒光檢測儀中的應用

教育裝備采購網 2014-09-16 10:02 圍觀1467次

　　免疫熒光檢測儀根據熒光免疫分析原理，通過快速定量檢測CRP(全程C-反應蛋白)以確定抗原或抗體的性質指導臨床用藥，檢測流程如圖1所示。

　　免疫熒光檢測儀控制板功能需求：

　　l 中英文顯示界面及觸摸屏操作;

　　l RS-232接口，用于驅動微打、與單片機通訊;

　　l 以太網接口，與LIS(實驗室信息管理系統(tǒng))連接;

　　l 支持浮點運算，快速數據處理;

　　l 可靠電磁兼容設計，醫(yī)療器械認證。

　　1.1 免疫熒光檢測儀控制板設計難點

　　1. 醫(yī)療器械認證失敗，銷售受阻

　　醫(yī)療檢測器械為智能型電子設備，靜電、電磁干擾直接影響檢測的靈敏度與檢測結果的準確性，造成醫(yī)生誤判，間接影響患者的人身安全。因此，醫(yī)療器械在上市前，要通過嚴格的電磁兼容測試。工程師在設計控制板之初，簡單的理解只要做好屏蔽、良好接地就能通過電磁兼容設計，而在產品認證測試中，最基本的靜電接觸放電4KV便無法通過。

　　2. 觸摸屏“飛點”嚴重，頻繁操作失誤

　　檢測儀采用5.6寸四線電阻式觸摸屏，在操作過程中“飛點”現象嚴重，導致頻繁誤操作并影響用戶體驗。通過觸摸屏繪線，可發(fā)現明顯的“毛刺”與“波浪”，如圖2所示。

　　3. 偶發(fā)性斷電重啟失敗，造成設備無法正常使用

　　熒光檢測儀關機采取直接斷電方式，測試過程中發(fā)現在頻繁的開關機操作中，設備偶爾出現無法啟動的現象，分析發(fā)現，該現象為斷電后操作系統(tǒng)文件系統(tǒng)丟失(原存儲在flash中)。偶發(fā)性現象在早期所有測試樣機中均不同程度復現，嚴重影響產品品質。

　　1.2 方案推薦

　　針對客戶的功能需求與設計難點，ZLG致遠電子推薦采用M3352工控核心板，協(xié)助客戶快速完成產品開發(fā)，項目框圖如圖3所示。

　　1. 電磁兼容抗干擾設計

　　電磁兼容抗干擾設計包括接地、屏蔽、濾波、接口電路保護、PCB布局布線設計等多個方面，M3352核心板配套開源的評估底板通過了電磁兼容工業(yè)4級的測試。如空氣放電±15KV測試，接觸放電±8KV測試，雷擊(浪涌)抗擾度2KV電容耦合與氣體放電管耦合(1次/分鐘)測試。

　　2. 觸摸屏硬件濾波配合軟件驅動去除“飛點”

　　四線電阻觸摸屏接口電路如圖4所示，為防止觸摸屏受干擾而出現較大識別誤差，加入了低通濾波電路;需注意電容 C78～C81選型，容值不能超過0.01μF，否則觸摸屏反映遲鈍或無法正常識別，建議取值1nF。

　　除硬件濾波外，觸摸屏驅動需增加去除“飛點”的算法處理，最終的觸摸屏實現效果如圖5所示，繪線已十分平滑。

　　3. 十萬次flash掉電測試，可靠文件系統(tǒng)