一種云智能平臺(tái)下的醫(yī)學(xué)試劑反應(yīng)控制箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于保存醫(yī)藥試劑和培養(yǎng)活體組織的恒溫裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]如今在醫(yī)療領(lǐng)域中，恒溫技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，有些試劑和活體組織需要極其穩(wěn)定的存儲(chǔ)環(huán)境，這也對恒溫技術(shù)提出更苛刻的要求。現(xiàn)有的醫(yī)用恒溫培養(yǎng)箱采用按鍵操作，不能對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，且均為單機(jī)使用，不具有物聯(lián)網(wǎng)功能，而且溫度數(shù)據(jù)傳輸依靠有線通信，使得設(shè)備的安裝十分不便利。目前產(chǎn)品的主要缺陷如下:
[0003]1)普通醫(yī)用恒溫培養(yǎng)箱數(shù)據(jù)傳輸依靠有線通信，需要進(jìn)行現(xiàn)場
[0004]布線，給設(shè)備的安裝增加了工作量。
[0005]2)培養(yǎng)箱控制的恒溫精度決定于傳感器和微處理器的配合，不僅要選用精度高的傳感器，還要有精簡的算法設(shè)計(jì)，對程序設(shè)計(jì)要求較高。
[0006]3)普通醫(yī)用恒溫培養(yǎng)箱均為單機(jī)使用，不具有物聯(lián)網(wǎng)功能，操作人員需要單獨(dú)管理每一臺(tái)培養(yǎng)箱，不能進(jìn)行統(tǒng)一管理，需要投入更多的人力資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種云智能平臺(tái)下的醫(yī)學(xué)試劑反應(yīng)控制箱，是為了解決現(xiàn)有恒溫培養(yǎng)箱在數(shù)據(jù)傳輸上需要使用有線通信，而存在安裝及傳輸十分不便利的問題；現(xiàn)有恒溫培養(yǎng)箱不具有物聯(lián)網(wǎng)功能，需要更多的人力資源的問題；以及現(xiàn)有恒溫培養(yǎng)箱的傳感器和微處理器的配合程序設(shè)計(jì)要求較高的問題。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種云智能平臺(tái)下的醫(yī)學(xué)試劑反應(yīng)控制箱，包括:主箱體，主箱體由隔板1-1分成兩個(gè)空間，左側(cè)空間內(nèi)包括微控制器主機(jī)、W1-Fi模塊，觸控屏嵌入左側(cè)空間的上面，微控制器主機(jī)用于控制系統(tǒng)整體的工作過程，包括讀取溫度傳感器數(shù)據(jù)、發(fā)送溫度數(shù)據(jù)至觸控屏及Android設(shè)備、運(yùn)用模糊PID算法控制恒溫精度，Wi_Fi模塊用于將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至無線局域網(wǎng)中，觸控屏用于監(jiān)控水浴箱內(nèi)溫度狀態(tài)及實(shí)現(xiàn)定時(shí)等附加功能；右側(cè)空間包括水浴箱、加熱制冷裝置、循環(huán)水泵、多個(gè)溫度傳感器，水浴箱為試劑培養(yǎng)提供了恒溫的環(huán)境，加熱制冷片放置于水浴箱的外側(cè)底部，用于升高和降低水浴箱內(nèi)的溫度，循環(huán)水泵用于保證水浴箱內(nèi)溫度均勻，多個(gè)溫度傳感器的測溫端放置于水浴箱內(nèi)部的水面下側(cè)，用于測量水浴箱內(nèi)溫度。無線路由器為系統(tǒng)提供一個(gè)無線局域網(wǎng)絡(luò)，用于將多個(gè)恒溫箱組成恒溫箱網(wǎng)絡(luò)。Android設(shè)備作為無線網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，安裝為恒溫箱開發(fā)的應(yīng)用程序后，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o線網(wǎng)絡(luò)中所有的恒溫箱，并提供數(shù)據(jù)保存功能。
[0009]本發(fā)明的恒溫箱具有可靠性高、恒溫性能好、操作便利、溫度控制精準(zhǔn)，及外觀設(shè)計(jì)上符合人們操作習(xí)慣的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明具有數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，微控制器每隔100ms就會(huì)采集一次箱內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，在觸控屏上實(shí)時(shí)顯示溫度數(shù)值及曲線；Android設(shè)備接入無線路由器提供的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境后，每隔300ms鐘就會(huì)接收到一組新的溫度數(shù)據(jù)，并可以繪制實(shí)時(shí)溫度曲線圖和保存歷史溫度數(shù)據(jù)。本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃暂^高，系統(tǒng)微控制器主機(jī)和觸控屏的通訊采用Modbus通訊協(xié)議，該協(xié)議可靠性高，為通用工業(yè)總線協(xié)議，從而方便系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)和擴(kuò)展；系統(tǒng)微控制器主機(jī)和Android設(shè)備的通訊采用IEEE 802.11通訊協(xié)議，該協(xié)議是國際電工電子工程學(xué)會(huì)為無線局域網(wǎng)絡(luò)制定的標(biāo)準(zhǔn)，具有可靠性高，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0011 ] 本發(fā)明的恒溫環(huán)境穩(wěn)定，選用高精度的溫度傳感器和模糊PID算法，使得控溫精度在±0.3°C，保證了醫(yī)藥試劑和活體組織能夠在一個(gè)穩(wěn)定的恒溫環(huán)境里存儲(chǔ)。
[0012]本發(fā)明兼具便捷性與直觀性，系統(tǒng)將液晶屏搭配物理按鍵替換成觸控屏，使得整個(gè)系統(tǒng)美觀大方，方便使用者快速熟悉操作流程。同時(shí)，使用者也可以從Android設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，免去重復(fù)查看設(shè)備的麻煩。系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，通過為多個(gè)醫(yī)療試劑反應(yīng)箱分配不同的IP地址，可以組成醫(yī)療試劑反應(yīng)箱網(wǎng)絡(luò)。操作者通過Android設(shè)備可以同時(shí)管理多個(gè)試劑反應(yīng)箱。便于數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)通過Android客戶端將反應(yīng)箱內(nèi)溫度數(shù)據(jù)自動(dòng)保存至SD卡內(nèi)，便于導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，用于進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)、分析。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種云智能平臺(tái)下的醫(yī)學(xué)試劑反應(yīng)控制箱的45度側(cè)視圖；
[0014]圖2是本發(fā)明一種云智能平臺(tái)下的醫(yī)學(xué)試劑反應(yīng)控制箱結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是圖1中觸控屏2、W1-Fi模塊3、多個(gè)溫度傳感器4、微控制器主機(jī)5、PTC加熱片7、TEC制冷片8和循環(huán)水泵9的電路連接示意結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4是本發(fā)明一種云智能平臺(tái)下的醫(yī)學(xué)試劑反應(yīng)控制箱的軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1和圖2所示，它包括主箱體(1)、觸控屏(2)、Wi_Fi模塊
(3)、多個(gè)溫度傳感器⑷、微控制器(5)、水浴箱(6)、PTC加熱片(7)、TEC制冷片⑶、循環(huán)水泵(9)、無線路由器(10)、Android設(shè)備(11)、支撐板(12)、底座(13)、石棉隔墊(14)、水
(15)、視窗(16);主箱體⑴的內(nèi)部空間由隔板(1-1)分成左右兩個(gè)空間，W1-Fi模塊(3)和微控制器(5)都設(shè)置在主箱體⑴的內(nèi)部左側(cè)空間內(nèi)，觸控屏⑵設(shè)置在主箱體⑴的內(nèi)部左側(cè)空間的最上面，循環(huán)水泵(9)和水浴箱(6)都設(shè)置在主箱體(1)的內(nèi)部右側(cè)空間內(nèi)，PTC加熱片(7)和TEC制冷片(8)都設(shè)置在水浴箱(6)的外部底面上，多個(gè)溫度傳感器(4)的測溫端都設(shè)置在水浴箱￠)內(nèi)部水的水面下側(cè)，視窗(16)設(shè)置于主箱體(1)右側(cè)。無線路由器(10)設(shè)置在主箱體(1)外側(cè)，用于將多個(gè)主箱體(1)組成網(wǎng)絡(luò)，Android設(shè)備(11)設(shè)置在主箱體(1)外側(cè)，用于監(jiān)控?zé)o線路由器(10)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輻射下多個(gè)主箱體(1)的溫度數(shù)據(jù)，觸控屏(2)的輸出輸入數(shù)據(jù)總線端與微控制器(5)的輸入輸出數(shù)據(jù)總線端使用數(shù)據(jù)線在主箱體(1)內(nèi)部連接，W1-Fi模塊(3)的輸入數(shù)據(jù)總線端與微控制器(5)的輸出數(shù)據(jù)總線端連接，W1-Fi模塊(3)可與微控制器(5)通過串口通信，Android設(shè)備(11)經(jīng)由無線路由器(10)與W1-Fi模塊(3)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，SD存儲(chǔ)卡需要安裝在Android設(shè)備11內(nèi)部，Android設(shè)備(11)將接收到的溫度數(shù)據(jù)自動(dòng)保存至內(nèi)置的SD存儲(chǔ)卡中，多個(gè)溫度傳感器(4)的信號(hào)輸出端分別與微控制器(5)的多個(gè)溫度檢測信號(hào)輸入端連接，微控制器(5)的加熱控制驅(qū)動(dòng)輸出端與PTC加熱片(7)的驅(qū)動(dòng)輸入端連接，微控制器(5)的制冷控制驅(qū)動(dòng)輸出端與TEC制冷片(8)的驅(qū)動(dòng)輸入端連接，微控制器(5)的水泵控制驅(qū)動(dòng)輸出端與循環(huán)水泵(9)的驅(qū)動(dòng)輸入端連接，循環(huán)水泵(9)用于對水浴箱￠)內(nèi)部的水進(jìn)行循環(huán)。
[0018]如圖3所述微控制器(5)核心微控制器的型號(hào)為IAP15F2K6