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荧光分析仪属于临床诊断分析范畴,主要是为检验医学提供临床荧光学、临床血液学、临床免疫学等检验项目的分析手段,为医师在疾病的诊断、治疗、预防中提供重要的科学依据。全自动荧光分析仪是一种集光、电、机、液于一体的大型检验类仪器,一般包括以下几个组成部分:加样仪、洗板机、孵育振荡器、机械臂和分析仪。控制系统采用双单片机系统:PC机+运动控制卡和STM32控制芯片的方案;系统运动控制由上位机结合运动控制卡完成,系统通信、洗板机和孵育振荡器以STM32为主控制器。系统软件基于Windows操作系统和Microsoft C#语言采用面向对象技术在Visual Studio2008环境中开发。本课题主要研究工作包括和成果如下:(1)总结和比较国内外同类产品的性能,并且针对国内现有技术和工艺水平,提出本全自动荧光分析仪控制系统的功能需求,确定本课题研究方向;(2)研究和总结了全自动荧光分析仪的操作流程和性能指标,针对各个模块进行了硬件电路设计。其中加样仪和机械臂运动控制部分采用PC+运动控制卡方案,加样仪驱动模块、孵育振荡器和洗板机采用STM32作为主控芯片进行设计;(3)研究了固高GTS运动控制卡的驱动原理和究数控基本知识,重点研究S曲线加减速控制,并且推导了相关公式。指出一般S曲线加减速控制算法的缺陷,并在此基础上结合本全自动荧光分析仪的实际运行要求进行改善,设计了一套简单使用的S曲线加减速控制算法,并在运动控制卡上实现;(4)研究了全自动荧光分析仪多Tip头变间距问题,并采用基于势函数的控制方法、结合图论知识设计多Tip头变间距稳定控制规律,并应用Lyapunov稳定理论证明之,实现多Tip头稳定快速变间距以适应不同试剂微板规格,这是本课题的创新所在;(5)研究分析了软件开发的方法和设计要求,重点分析了本系统软件模块功能、工作流程,基于Windows操作平台和Visual Studio2008编译环境,采用面向对象技术、ADO.NET数据库技术和Microsoft C#语言设计本全自动荧光分析仪应用软件,实现各模块的功能。在此基础上,设计了友好美观、易于操作的用户界面,方便用户使用。