本发明专利技术公开了一种基于嵌入式技术的基因分析仪器测控系统，其包括：中央信息处理单元、通信单元、光谱数据采集单元、光电传感器驱动单元、综合驱动单元、运动部件控制单元和面板操控单元，所述中央信息处理单元与通信单元、光谱数据采集单元、综合驱动单元、运动部件控制单元、面板操控单元均相连，所述光谱数据采集单元与光电传感器驱动单元相连。本发明专利技术测控系统置于分析仪器内部，组织各部件按照一定的时间要求协调工作，自动控制各部件工作在指定的状态下；与各个部件进行实时的数据通信；与外部计算机进行通讯，接受外部主机的管理；在仪器出现问题时，系统发出声光报警；在仪器启动时，系统自动检查各部件的健康状态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因分析仪器的测控系统，特别涉及生物基因信息检测仪器的整机测控。
技术介绍
生物基因信息的检测技术是近年来逐渐发展起来的一门新兴学科，包含了多个领域的最新研究成果。所以，用于生物基因信息检测的分析仪器亦涉及到多个专业的关键技术，其检测原理基于生物学、化学、物理等多个学科，光学、电子、机械等精密部件构成了仪器的主体，生物信息受激显现、微弱信号检测、样品的精确进样、条件苛刻的检测环境的建立、危险因素的可靠规避、人机安全的有效保障等是仪器测控系统必须实现的功能，仪器的测控和工作精度要求非常高。如何对已有的基因分析仪器及类似仪器提供全部组件的精确测量和控制，安全、可靠地保障仪器的功能实现和稳定运行，一直是这一领域需要攻克的难题。
技术实现思路
有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于嵌入式技术的基因分析仪器测控系统，以实现基因分析仪器的整机测控功能，为类似仪器提供全部组件的精确测量和控制，安全、可靠地保障仪器的功能实现和稳定运行。本专利技术提供的一种基于嵌入式技术的基因分析仪器测控系统，其构成包括中央信息处理单元、通信单元、光谱数据采集单元、光电传感器驱动单元、综合驱动单元、运动部件控制单元和面板操控单元，所述中央信息处理单元与通信单元、光谱数据采集单元、综合驱动单元、运动部件控制单元、面板操控单元均相连，所述光谱数据采集单元与光电传感器驱动单元相连。进一步，所述的中央信息处理单元包括一个嵌入式主处理器，所述的光谱数据采集单元和运动部件控制单元分别包括一个嵌入式从处理器。三个处理器构成了有机的多处理器的测控系统，分散了处理器的测控载荷和故障风险，提高了测控系统的实时性和可靠性。进一步，所述的中央信息处理单元包括嵌入式微处理器MCU、晶振、内存、程序存储器、数据存储器、可编程逻辑器件CPLD和电源监视复位电路，所述的嵌入式微处理器MCU分别与晶振、内存、程序存储器、数据存储器、可编程逻辑器件CPLD、电源监视复位电路均电气连接，所述的嵌入式微处理器MCU还与所述的通信单元、综合驱动单元、运动部件控制单元电气连接，所述的可编程逻辑器件CPLD与所述的光谱数据采集单元、综合驱动单元和面板操控单元电气连接，可编程逻辑器件CPLD驱动光谱数据采集单元中的双口 RAM，实现中央信息处理单元和光谱数据采集单元之间的数据通信，所述的可编程逻辑器件CPLD驱动综合驱动单元中的模数转换器和数模转换器，实现中央信息处理单元对综合驱动板的实时测控，所述的可编程逻辑器件CPLD，与综合驱动单元和面板操控单元中的开关量传感器接口和开关量驱动接口电气连接，各开关量信息在CPLD内进行逻辑组合，通过这些开关量，由 MCU实现仪器工作状态的实时测控。进 一步，所述的通信单元包括以太网控制器A、以太网控制器B、异步串行通信控制器、RS232收发器、网络变压器A、网络变压器B、RJ45插座A、RJ45插座B和DB9插座，所述的以太网控制器A与网络变压器A、RJ45插座A电气连接，通过RJ45插座A与仪器外部计算机连接，实现该类分析仪器与外部计算机工作站之间的通信；所述的以太网控制器B 与网络变压器B、RJ45插座B电气连接，通过RJ45插座B与仪器外部调试用计算机或其它外设连接，实现该类分析仪器与其它扩展外设之间的以太网通信；所述异步串行通信控制器与RS232收发器、DB9插座电气连接，通过DB9插座，实现MCU对该类分析仪器内部具有异步串行接口部件的控制和监测。进一步，所述光谱数据采集单元包括嵌入式从处理器DSP1、双端口 RAM、模数转换器、模拟信号调理电路和多电压电源监视复位电路，所述嵌入式从处理器DSPl与双端口 RAM、模数转换器、多电压电源监视复位电路、多电压电源监视复位电路电气连接，所述模拟信号调理电路与模数转换器电气连接，将光电传感器驱动单元放大的CCD输出信号调理后，由模数转换器转换成数字量信息，CCD的驱动时序由DSPl产生，并经光电传感器驱动单元中的CCD时序驱动电路放大到CCD驱动所需的电平，在此时序驱动的同时，DSPl采集数字化的CXD输出信号，并根据CXD当前时序打包成数据包，通过双端口 RAM，将CXD采集的光信息传输给中央信息处理单元。进一步，所述光电传感器驱动单元包括电荷耦合器件(XD、CXD致冷控制电路、CXD 时序驱动电路、CCD输出放大电路、CCD供电电路。所述电耦合器件CCD与CCD致冷控制电路、CCD时序驱动电路、CCD输出放大电路、CCD供电电路电气连接，所述CCD致冷控制电路与CCD的制冷控制端均电气连接，控制CCD内部的致冷器件，使CCD在较低的温度下工作， 以增加CCD的信噪比，所述CCD时序驱动电路与光谱数据采集单元电气连接，将由光谱数据采集单元产生的CCD驱动时序进行放大，驱动CCD的工作在要求的工作状态下，所述CCD输出放大电路与CCD的输出端连接，用于放大CCD的输出信号，放大后的信号输出至光谱数据采集单元，由光谱数据采集单元进行采集和转换。进一步，所述综合驱动单元包括模数转换器A、模数转换器B、数模转换器、工作环境生成部件时序驱动电路、工作环境生成部件功率放大电路、工作环境生成部件被控量传感信号调理电路、环境温度传感信号调理电路、电源直流电压取样电路、特殊电压生成组件接口调理电路、光学组件接口调理电路和仪器状态开关量传感器监测电路，所述模数转换器A与工作环境生成部件被控量传感信号调理电路电气连接，所述模数转换器A与中央信息处理单元电气连接，由中央信息处理单元中的MCU控制采集工作环境生成器件的被控量，所述模数转换器B与环境温度传感信号调理电路、电源直流电压取样电路、特殊电压生成组件接口调理电路、光学组件接口调理电路电气连接，所述模数转换器B与中央信息处理单元电气连接，由中央信息处理单元中的MCU控制采集环境温度传感值、电源直流电压值、特殊电压生成组件输出电量值和光学组件输出光功率值，所述模数转换器与特殊电压生成组件接口调理电路、光学组件接口调理电路电气连接，所述数模转换器与中央信息处理单元电气连接，由中央信息处理单元中的MCU控制数模转换器转换输出合适的模拟量， 控制特殊电压生成组件和光学组件工作在给定的工作状态下，所述工作环境生成部件时序驱动电路与工作环境生成部件功率放大电路电气连接，驱动工作环境生成部件实现恒温恒湿等控制功能，所述工作环境生成部件时序驱动电路与中央信息处理单元中的CPLD电气连接，由中央信息处理单元中的MCU产生工作环境生成器件的被控量控制时序，通过CPLD 传输给工作环境生成部件时序驱动电路，所述仪器状态开关量传感器监测电路与中央信息处理单元中的CPLD电气连接。进一步，所述运动部件控制单元包括嵌入式从处理器DSP2、静态存储器、多电压电源监视复位电路、步进电机驱动器A、步进电机驱动器B、步进电机驱动器C、步进电机驱动器D、电磁铁驱动电路和定位传感器接口，所述的嵌入式从处理器DSP2与静态存储器、多电压电源监视复位电路、步进电机驱动器A、步进电机驱动器B、步进电机驱动器C、步进电机驱动器D，电磁铁驱动电路、定位传感器接口电气连接，所述步进电机驱动器与仪器内运动电机电气连接，驱动运动部件完成进样或其它操作，所述电磁铁驱动电路与仪器内电磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于嵌入式技术的基因分析仪器测控系统，其特征在于，包括：中央信息处理单元、通信单元、光谱数据采集单元、光电传感器驱动单元、综合驱动单元、运动部件控制单元和面板操控单元，所述中央信息处理单元与通信单元、光谱数据采集单元、综合驱动单元、运动部件控制单元、面板操控单元均相连，所述光谱数据采集单元与光电传感器驱动单元相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庞晓东，李英，浦国斌，崔海涛，范志永，滕莉，梁来顺，
申请(专利权)人：公安部第一研究所，北京中盾安民分析技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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