基于C8051F350的干式生化分析系统的硬件设计

　　生化分析仪是用来对人体的血液、尿液等体液中各种生化成分进行定量检测和分析的仪器，能够检验如肝功能、肾功能、血脂、心功能，它同时还能测量激素及微量蛋白。人体　　体液的生化指标在临床疾病诊断和治疗上具有重要的参考价值，是临床的重要参考资料。

　　临床检验中的干式生化分析实际上是相对于经典的湿式生化分析而言，干式生化分析主要是指将液体样品(如血清、血浆、全血、尿液等)直接加到固定在干载体的干试剂上，并且以样品中的水分作为溶剂，是样品中的待测成分与试剂进行化学反应，从而进行分析的一种检验方法[1]，是集当代化学、光学、酶学、化学计量和计算机技术于一体的多学科分析技术。由于这种检验方法的快速性，干式生化分析仪在各医院检验科得到了大幅的推广，关于干式生化分析仪的研究也越来越多。

   　1 系统概述

　　本系统以Silicon Labs 公司的单片机 C8051F350 为核心进行系统硬件的搭建。 C8051F350 是完全集成的混合信号片上系统型MCU，具有高速的 、流水线结构 8051 兼容的 CIP-　　51 内核，对于学习或使用过 51 内核单片机的技术人员来说 ，易于开展研发工作。 C8051F350器件具有片内C2 接口调试电路[2]，支持使用安装在最终应用系统中的产品器件进行非侵入式、全速的在线系统调试，方便调试，缩短设计流程。

　　该系统的构成框图如图1 所示。系统的工作流程为 ：将干片置于载物台上，距离检测器感应到干片已经到位，释放信号进行条码扫描，将扫描到的信息送到单片机内存储备用。　　然后控制机械结构将载物台运送到进样位，将样品滴到干片上，继而将干片引至恒温的检测位进行检测。检测过程主要是首先单片发出信号选定所需波长的光源，照射到载有样品的干片上，光经过反射至系统的检测部分，继而将光信号转换为电信号，经过放大滤波电路的调理之后 ，送至单片机进行运算处理。 单片机处理之后，通过 RS232 接口与 ARM进行通信，并将信息传送至 ARM 进行后续处理和显示。

　　2 硬件设计

　　本系统的硬件部分主要可以分为以下几个部分：电源部分、条码扫描米快 、温度测控制模块 、LED 光源模块 、信号测量与处理模块以及与ARM 等通讯的 RS232 接口模块 。 电源模块为单片机提供工作电流，同时为光源和温控部分提供电流。 条码扫描模块读取干片的条码信息。 温度测控模块使孵育和检测温度保持在恒温下， 减小温度对测量结果的影响，提高测量的精度。 LED 光源模块提供检测用光，并且实现不同波长光源的切换。 信号测量与处理模块，采样光路中返回的光信号转换为电压信号，对含有各种噪声的信号进行放大滤波等调制处理，后送至单片机内进行数据处理与传递。