[发明专利]电磁力吸引测量细胞力学性能的仪器

摘要

本发明涉及一种电磁力吸引测量细胞力学性能的仪器。目前的设备存在费用高昂、测量精度低等问题。本发明中的DA转换模块的基准原由电源管理模块提供，控制通过电磁铁电流的大小从而改变磁场；最小系统模块选用STM32F103，该模块是系统的运算与处理核心，控制DA转换模块与液晶控制模块；液晶控制模块是显示界面与人机交互触屏的接口；出于整个系统的安全问题，增设隔离模块；电源管理模块为主控芯片，液晶控制模块与隔离模块提供电源，DA转换模块分别接左右两个电磁线圈，用于产生电磁场，对处理过的细胞进行测量。本发明便于携带、使用面广、结构简单，易于操作。

主权项

电磁力吸引测量细胞力学性能的仪器，包括DA转换模块，最小系统模块、液晶控制模块、输出隔离模块和电源模块，其特征在于：所述的DA转换模块包括第一谐振电阻R24，第一无源晶振X1，第一旁路电容C20，第二旁路电容C21，第一滤波电容C19，第一限流电阻R22，第二限流电阻R23，第一直插LED灯DS5，第二直插LED灯DS6，第一DB9接口J3，DA芯片U9，FLASH芯片W1；DA芯片U9第1引脚接TOIM‑RST引脚；DA芯片U9第2引脚接TOIM‑BR引脚；DA芯片U9第3引脚接RD232引脚；DA芯片U9第4引脚接TD232引脚；DA芯片U9第5引脚悬空不接；DA芯片U9第6引脚与第一谐振电阻R24的一端、第一旁路电容C20的一端、第一无源晶振X1的一端相接；第一谐振电阻R24的另一端与第一无源晶振X1的另一端、DA芯片U9第7引脚、第二旁路电容C21的一端相接；第二旁路电容C21的另一端和第一旁路电容C20的一端相接并接GND；DA芯片U9第8引脚接GND；DA芯片U9第9引脚与第二限流电阻R23的一端相接；第二限流电阻R23的另一端和第二直插LED灯DS6的阴极相接；DA芯片U9第10引脚与第一限流电阻R22的一端相接；第一限流电阻R22的另一端和第一直插LED灯DS5的阴极相接；第一直插LED灯DS5的阳极、第二直插LED灯DS6的阳极与电源VCC3.3相连；DA芯片U9第11、12、13引脚悬空；DA芯片U9的第14引脚与第一DB9接口J3的第2引脚相接；DA芯片U9的第15引脚与第一DB9接口J3的第6引脚相接；DA芯片U9的第16引脚与第一滤波电容C19的一端及电源VCC3.3相接；第一滤波电容C19的另一端接GND；FLASH芯片W1的第1引脚和引脚FLASH_CS相连；FLASH芯片W1的第2引脚和引脚SPI1_MISO相连；FLASH芯片W1的第3、7、8引脚和电源VCC3.3相连；FLASH芯片W1的第4引脚和GND相连；FLASH芯片W1的第5引脚和引脚SPI1_MOSI相连；FLASH芯片W1的第6引脚和引脚SPI1_SCK相连；所述的最小系统模块包括芯片STM1，第一有源晶振U1，第二滤波电容C2，第三滤波电容C3，第四滤波电容C6，第五滤波电容C7，第六滤波电容C1，第七滤波电容C5，第一电感L1，第一接插件U2，第二接插件U3；芯片STM1的第5脚接第一有源晶振U1的第4脚；第一有源晶振U1的第1脚接电源VCC3.3、第一有源晶振U1的第2脚悬空、第一有源晶振U1的第3脚接地；芯片STM1的第12脚接第二滤波电容C2的阴极、第三滤波电容C3的一端和GND；芯片STM1的第13脚接第二滤波电容C2的正极、第三滤波电容C3的另一端、第一电感L1的一端；第一电感L1的另一端接电源VCC3.3；芯片STM1的第18脚接GND、第四滤波电容C6的一端；第四滤波电容C6的另一端接芯片STM1的第19脚；芯片STM1的第31脚接GND、第五滤波电容C7的一端；第五滤波电容C7的另一端接芯片STM1的第32脚；芯片STM1的第47脚接GND、第七滤波电容C5的一端；第七滤波电容C5的另一端接电源VCC3.3和芯片STM1的第48脚；芯片STM1的第63引脚接GND、第六滤波电容C1的一端；第六滤波电容C1的另一端接电源VCC3.3和芯片STM1的第64脚，第一接插件U2的第1脚接引脚SW3，第2脚接引脚SW2，第4脚接引脚SW1，第8脚接引脚SW0，第二接插件U3的第1脚接引脚SW7，第2脚接引脚SW6，第4脚接引脚SW5，第8脚接引脚SW4；所述的液晶控制模块包括第三接插件U4，液晶模块U6,第一下拉电阻R9，第二下拉电阻R11，第三限流电阻R17，第三直插LED灯DS4，第八滤波电容C16，第九滤波电容C15，第一上拉电阻R14，第二上拉电阻R15，第三下拉电阻R16，第四下拉电阻R18，第五下拉电阻R19；液晶模块U6的第1引脚与第一下拉电阻R9的一端相连；第一下拉电阻R9的另一端和GND相连；液晶模块U6的第2引脚与引脚XWR相连；液晶模块U6的第3引脚与GND相连；液晶模块U6的第4引脚与引脚XRD相连；液晶模块U6的第5引脚与第三接插件U4的第4引脚相连；液晶模块U6的第6引脚与GND相连；液晶模块U6的第7引脚悬空；液晶模块U6的第8引脚与第二下拉电阻R11的一端相连；第二下拉电阻R11的另一端与GND相连；液晶模块U6的第9引脚与引脚INT0相连；液晶模块U6的第10引脚与引脚AB10相连；液晶模块U6的第13引脚和第三直插LED灯DS4的阴极相连；第三直插LED灯DS4的阳极和第三限流电阻R17的一端相连；第三限流电阻R17的另一端和电源VCC3.3相连；液晶模块U6的第17引脚和第八滤波电容C16的一端、GND相连；液晶模块U6的第18引脚和第八滤波电容C16的另一端、电源VCC3.3相连；液晶模块U6的第23引脚和第五下拉电阻R19的一端相连；液晶模块U6的第24引脚与第四下拉电阻R18的一端相连；第四下拉电阻R18的另一端，第五下拉电阻R19的另一端接GND；液晶模块U6的第28引脚接GND；液晶模块U6的第33引脚接第三下拉电阻R16的一端；第三下拉电阻R16的另一端接GND；液晶模块U6的第34引脚接第二上拉电阻R15的一端，第35引脚接第一上拉电阻R14的一端，第一上拉电阻R14的另一端、第二上拉电阻R15的另一端接电源VCC3.3；液晶模块U6的第38引脚接第九滤波电容C15的一端和GND，第39引脚接第九滤波电容C15的另一端和电源VCC3.3；所述的输出隔离模块包括第十滤波电容C10，第三上拉电阻R7，第四限流电阻R12，第十一滤波电容C11，第一匹配电阻R8，第二匹配电阻R10，第三匹配电阻R13，第二DB9接口J1和第一隔离模块U7；第一隔离模块U7的第1引脚和第十滤波电容C10的一端、第三上拉电阻R7的一端及电源VCC3.3相连；第十滤波电容C10的另一端和GND相连；第一隔离模块U7的第2引脚和GND相连；第一隔离模块U7的第3引脚和引脚RXD‑ADM相连；第一隔离模块U7的第4、5引脚和引脚RTS‑ADM相连；第一隔离模块U7的第6引脚和引脚TXD‑ADM相连；第一隔离模块U7的第7引脚和第三上拉电阻R7的另一端相连；第一隔离模块U7的第8引脚和第四限流电阻R12的一端及GND相连；第四限流电阻R12的另一端和引脚RTS‑ADM相连；第一隔离模块U7的第9引脚和0V_iso相连；第一隔离模块U7的第10、11、14引脚悬空不连；第一隔离模块U7的第12引脚和第二DB9接口J1的第3引脚、第二匹配电阻R10的一端、第三匹配电阻R13的一端相连；第一隔离模块U7的第13引脚和第二DB9接口J1的第8引脚、第一匹配电阻R8的一端，第二匹配电阻R10的另一端相连；第一匹配电阻R8的另一端和+5V_iso相连；第三匹配电阻R13的另一端和0V_iso相连；第一隔离模块U7的第15引脚和0V_iso相连；第一隔离模块U7的第16引脚与第十一滤波电容C11的一端及+5V_iso相连；第十一滤波电容C11的另一端和0V_iso相连；所述的电源模块包含第一电源隔离模块U5，第十二滤波电容C9，第十三滤波电容C12，第十四滤波电容C13，第一稳压二极管D1，第四接插件JPU1，第五接插件J2，第六接插件JP2，第一3.3V稳压芯片L2，第十五滤波电容C8，第十六滤波电容C14；第一电源隔离模块U5的第1引脚和电源VCC5.0、第十二滤波电容C9的一端相连；第一电源隔离模块U5的第2引脚和第十二滤波电容C9的另一端、GND相连；第一电源隔离模块U5的第3引脚和OV_iso、第十三滤波电容C12的一端、第十四滤波电容C13的一端、第一稳压二极管D1的阳极相连；第一电源隔离模块U5的第4引脚和+5V_iso、第十三滤波电容C12的另一端、第十四滤波电容C13的另一端、第一稳压二极管D1的阴极相连；第一3.3V稳压芯片L2的第1引脚接电源VCC5.0、第十五滤波电容C8的正极相连；第一3.3V稳压芯片L2的第3引脚接电源VCC3.3、第十六滤波电容C14的正极相连；第一3.3V稳压芯片L2的第2引脚与GND、第十五滤波电容C8的阴极、第十六滤波电容C14的阴极相连；第四接插件JPU1的第1引脚和引脚USART1‑RXD相连；第四接插件JPU1的第2引脚和引脚USART1‑TXD相连；第四接插件JPU1的第3引脚和GND相连；第五接插件J2的第1号引脚接VCC5.0V，第2引脚接地，第六接插件JP2的第1、3引脚接地，第2引脚接BOOT1，第4引脚接B00T0；所述的DA芯片U9型号为DAC0832，液晶模块U6型号为xpt2046，第一隔离模块U7型号为BS12W12，芯片STM1型号为STM32F103RBT6。