基于ARM9的高精度生化分析儀溫度控制系統(tǒng)設計
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1 引言
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201611/323510.htmARM9越來越廣泛的應用于各種生物電子儀器中，全自動生化分析儀是一個典型的應用。生化分析儀檢測分析過程中溫度對檢測結果具有很大的影響，被檢樣品和試劑只有在指定的溫度下檢測才能保證生化檢驗結果的可靠性。本系統(tǒng)以ARM9處理器作為控制系統(tǒng)核心，實現(xiàn)模糊自整定PID控制算法。經測試，該系統(tǒng)精度高，穩(wěn)定性好，響應快，反應盤控溫于現(xiàn)行的標準檢測溫度37℃，控溫精度為土0.1℃，顯示精度為±0.01℃，完全滿足臨床使用要求。
TI公司的OMAP730是最新的無線通信基帶信號處理器。該處理器是TI的GPRS Class 12通信模塊與專用于應用處理的ARM926通用處理器（GPP）的集成。由于GPP的速度可達200MHz，因此OMAP730具有兩倍于上一代OMAP710處理器的應用處理性能。如同所有的OMAP處理器一樣，OMAP730可支持領先的移動操作系統(tǒng)，其中包括Microsoft的智能電話與Pocket PC PhoneEdition、Svmbian OS與Series 60、Palm OS以及Linux。
2 系統(tǒng)總體設計及主要硬件實現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)總體設計
系統(tǒng)結構如圖1所示。系統(tǒng)主要由測溫器件、ARM控制器及顯示變送單元三部分組成。ARM控制器采用三星公司的S3C2410A。測溫器件負責溫度的采集，在本系統(tǒng)由DS1 8B20溫度傳感器構成。整個系統(tǒng)工作過程是先由鍵盤設定溫度值，ARM 控制器控制溫度傳感器采集溫度信號，經過模糊PID 控制模塊運算，輸出PwM 波控制功率驅動模塊，實現(xiàn)對溫度的加熱和制冷控制，同時通過LCD顯示溫度。
2.2 控制器S3C2410
S3C2410處理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T處理器核，采用0.18um制造工藝的32位微控制器。該處理器擁有：獨立的16KB指令Cache和16KB數據Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND閃存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的Timer ，I/O口，RTC，8路10位ADC，Touch Screen接口，IIC-BUS 接口，IIS-BUS 接口，2個USB主機，1個USB設備，SD主機和MMC接口，2路SPI。S3C2410處理器最高可運行在203MHz。
S3C2410A是由Samsung Electronics Co.，Ltd為手持設備設計的低功耗、高度集成的，基于ARM920T內核16／32RISC嵌入式處理器，運行頻率可達203MHz， 獨立的16k指令和16kB數據的緩存（Cache），虛擬內存管理的MMU單元，LCD控制器（STN&TFT），非線性（NAND）FLASH的引導單元系統(tǒng)管理器，3通道的異步串口（UART），輸入輸出端口，實時時鐘單元（RTC），帶有觸摸屏接口的8個通道10bitADC，IIC總線接口，IIS總線接口，USB的主機（host）元，USB的設備（Device）接口，2個通道的SPI接口和鎖相環(huán)（PLL）時鐘發(fā)生單元。
本系統(tǒng)設計采用32位RISC嵌入式處理器工作模式，采用NAND FLASH啟動方式。NAND FLASH存儲器擴展選擇三星電子公司生產的K9F1208，單片容量為64MX 8bit（64M字節(jié)），工作電壓2.7～3.6V，8位數據寬度，帶有硬件數據保護功能，支持上電自動引導功能。根據系統(tǒng)需要和充分發(fā)揮32位CPU的數據處理能力，本系統(tǒng)選用兩片HY57V561620T并聯(lián)構建32位SDRAM存儲器系統(tǒng)，共64MB的SDRAM空間，可滿足嵌入式操作系統(tǒng)及各種相對復雜的功能運行要求。
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