一种电磁力吸引测量细胞力学性能的仪器的制造方法
【专利摘要】本实用新型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。本实用新型中的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。本实用新型便于携带、使用面广、结构简单，易于操作。
【专利说明】—种电磁力吸引测量细胞力学性能的仪器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于生物医学工程领域，涉及一种电磁力吸引测量细胞力学性能的仪器。
【背景技术】
[0002]随着生物医学工程研究的迅速发展，细胞微观功能与特性的定量化研究日益增强，单细胞的力学性能的测量方法也在不断地发展和丰富，但总体来说，目前的测量方法仍然较少，且存在费用高昂、测量精度低等问题:微管吸吮技术早期被应用于力学细胞生物学研究，但局限于通量低、每次只能实现对单细胞检测，且由于受测试周期较长，体外难以长时间维持细胞功能状态的限制，难于获得大样本的统计数据；原子力显微技术是在扫描隧道显微技术基础上发展而来的，具备更广阔的应用空间，但难以测得分子间低结合强度的相互作用，而且蛋白质纯化和功能化表征的过程相对繁琐；光镊操控技术是以一种非机械接触方式完成操控的仪器，但它不适用于作用强度大的分子体系，且对温度敏感，易受载体布朗运动的影响；平行流室技术是一种最新的接近生理情况的实验技术，但在剪切流动下分子间二维反应动力学理论和模型尚不完善，难以全面地量化分子间结合与解离动力学的信息。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种电磁力吸引测量细胞力学性能的仪器。
[0004]本实用新型包括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。
[0005]所述的DA转换模块包括第一谐振电阻R24，第一无源晶振XI，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Wl。
[0006]DA芯片U9第I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Xl的一端相接；第一谐振电阻R24的另一端与第一无源晶振Xl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Wl的第I引脚和引脚FLASH_CS相连；FLASH芯片Wl的第2引脚和引脚SPI1_MIS0相连；FLASH芯片Wl的第3、7、8引脚和电源VCC3.3相连；FLASH芯片Wl的第4引脚和GND相连；FLASH芯片Wl的第5引脚和引脚SPI1_M0SI相连；FLASH芯片Wl的第6引脚和引脚SPI1_SCK相连。
[0007]所述的最小系统模块包括芯片STMl，第一有源晶振Ul，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Cl,第七滤波电容C5,第一电感LI，第一接插件U2，第二接插件U3，芯片STMl型号为STM32F103RBT6。
[0008]芯片STMl的第5脚接第一有源晶振Ul的第4脚；第一有源晶振Ul的第I脚接电源VCC3.3、第一有源晶振Ul的第2脚悬空、第一有源晶振Ul的第3脚接地；芯片STMl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STMl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LI的一端；第一电感LI的另一端接电源VCC3.3 ;芯片STMl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STMl的第19脚；芯片STMl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STMl的第32脚；芯片STMl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STMl的第48脚。芯片STMl的第63引脚接GND、第六滤波电容Cl的一端；第六滤波电容Cl的另一端接电源VCC3.3和芯片STMl的第64脚，第一接插件U2的第I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I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。
[0009]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Rl I，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。
[0010]液晶模块U6的第I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Rll的一端相连；第二下拉电阻Rll的另一端与GND相连；液晶模块U6的第9引脚与引脚INTO相连；液晶模块U6的第10引脚与引脚ABlO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。
[0011]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 Jl和第一隔离模块U7。
[0012]第一隔离模块U7的第I引脚和第十滤波电容ClO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ClO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 Jl的第3引脚、第二匹配电阻RlO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 Jl的第8引脚、第一匹配电阻R8的一端,第二匹配电阻RlO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Cll的一端及+5V_iso相连；第^ 滤波电容Cll的另一端和0V_iso相连。
[0013]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。
[0014]第一电源隔离 模块U5的第I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0V_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Dl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Dl的阴极相连。
[0015]第一 3.3V稳压芯片L2的第I引脚接电源VCC5.0、第十五滤波电容CS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JPUl的第I引脚和引脚USART1-RXD相连；第四接插件JPUl的第2引脚和引脚USART1-TXD相连；第四接插件JPUl的第3引脚和GND相连。第五接插件J2的第I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B00T1，第 4 引脚接 Β00Τ0。
[0016]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 STMl 型号为 STM32F103RBT6。
[0017]本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是:本实用新型可以调节电流大小以产生不同强度的磁场，在磁场的作用下可以对已处理的待测细胞的力学性能进行测量，将测得的数据传输到电脑进行保存。
[0018]本实用新型小巧精致、便于携带、使用面广、结构简单，易于操作，大大降低了细胞生物力学研究的门槛，方便了细胞力学性能的测量。【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为硬件结构整体框图；
[0020]图2为DA转换模块电路；
[0021]图3为主控S最小系统I旲块电路；
[0022]图4为液晶控制模块电路；
[0023]图5为隔离模块电路；
[0024]图6为电源管理模块电路；
[0025]图7为细胞力学性能测量方式图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0027]如图1所示，本实用新型包括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。
[0028]如图2所示，DA转换模块包括第一谐振电阻R24，第一无源晶振XI，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 Wl。
[0029]DA芯片U9第I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Xl的一端相接；第一谐振电阻R24的另一端与第一无源晶振Xl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Wl的第I引脚和引脚FLASH_CS相连；FLASH芯片Wl的第2引脚和引脚SPI1_MIS0相连；FLASH芯片Wl的第3、7、8引脚和电源VCC3.3相连；FLASH芯片Wl的第4引脚和GND相连；FLASH芯片Wl的第5引脚和引脚SPI1_M0SI相连；FLASH芯片Wl的第6引脚和引脚SPI1_SCK相连。
[0030]如图3所示，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Cl，第七滤波电容C5，第一电感LI，第一接插件U2，第二接插件U3，芯片STMl型号为STM32F103RBT6。
[0031]芯片STMl的第5脚接第一有源晶振Ul的第4脚；第一有源晶振Ul的第I脚接电源VCC3.3、第一有源晶振Ul的第2脚悬空、第一有源晶振Ul的第3脚接地；芯片STMl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STMl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LI的一端；第一电感LI的另一端接电源VCC3.3 ;芯片STMl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STMl的第19脚；芯片STMl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STMl的第32脚；芯片STMl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STMl的第48脚。芯片STMl的第63引脚接GND、第六滤波电容Cl的一端；第六滤波电容Cl的另一端接电源VCC3.3和芯片STMl的第64脚，第一接插件U2的第I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SWO，第二接插件U3的第I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。
[0032] 如图4所示，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Rl I，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。
[0033]液晶模块U6的第I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Rll的一端相连；第二下拉电阻Rll的另一端与GND相连；液晶模块U6的第9引脚与引脚INTO相连；液晶模块U6的第10引脚与引脚ABlO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。
[0034]如图5所示，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 Jl和第一隔离模块U7。
[0035]第一隔离模块U7的第I引脚和第十滤波电容ClO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ClO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 Jl的第3引脚、第二匹配电阻RlO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 Jl的第8引脚、第一匹配电阻R8的一端,第二匹配电阻RlO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Cll的一端及+5V_iso相连；第^ 滤波电容Cll的另一端和0V_iso相连。
[0036]如图6所示，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。
[0037]第一电源隔离模块U5的第I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0V_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Dl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Dl的阴极相连。
[0038]第一 3.3V稳压芯片L2的第I引脚接电源VCC5.0、第十五滤波电容CS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JPUl的第I引脚和引脚USART1-RXD相连；第四接插件JPUl的第2引脚和引脚USART1-TXD相连；第四接插件JPUl的第3引脚和GND相连。第五接插件J2的第I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B00T1，第 4 引脚接 Β00Τ0。
[0039]如图7所示:本仪 模块，输出隔离模块，电源模块；DA转换是这个系统的核心，它的精度决定了输出电流的精度，控制器采用单片机STM32F103RBT6，隔离模块采用BSW DC-DC12V-5V模块，电源采用LM2596。
[0040]DA转换模块的基准原由电源管理模块提供，其功能是控制通过电磁铁电流的大小从而改变磁场；STM32F103是32位ARM微控制器，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。
【权利要求】
1.一种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XI,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 Wl ； DA芯片U9第I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Xl的一端相接；第一谐振电阻R24的另一端与第一无源晶振Xl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弓丨脚与第一限流电阻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Wl的第I引脚和引脚FLASH_CS相连；FLASH芯片Wl的第2引脚和引脚SPI1_MIS0相连；FLASH芯片Wl的第3、7、8引脚和电源VCC3.3相连；FLASH芯片Wl的第4引脚和GND相连；FLASH芯片Wl的第5引脚和引脚SPI1_M0SI相连；FLASH芯片Wl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Cl，第七滤波电容C5，第一电感LI，第一接插件U2，第二接插件U3 ； 芯片STMl的第5脚接第一有源晶振Ul的第4脚；第一有源晶振Ul的第I脚接电源VCC3.3、第一有源晶振Ul的第2脚悬空、第一有源晶振Ul的第3脚接地；芯片STMl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STMl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LI的一端；第一电感LI的另一端接电源VCC3.3 ;芯片STMl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STMl的第19脚；芯片STMl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STMl的第32脚；芯片STMl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STMl的第48脚；芯片STMl的第63引脚接GND、第六滤波电容Cl的一端；第六滤波电容Cl的另一端接电源VCC3.3和芯片STMl的第64脚，第一接插件U2的第I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SWO，第二接插件U3的第I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RlI，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I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Rll的一端相连；第二下拉电阻Rll的另一端与GND相连；液晶模块U6的第9引脚与引脚INTO相连；液晶模块U6的第10引脚与引脚ABlO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Jl和第一隔离模块U7 ； 第一隔离模块U7的第I引脚和第十滤波电容ClO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ClO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 Jl的第3引脚、第二匹配电阻RlO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 Jl的第8引脚、第一匹配电阻R8的一端，第二匹配电阻RlO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Cll的一端及+5V_iso相连；第i 滤波电容Cll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I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0V_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Dl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Dl的阴极相连； 第一 3.3V稳压芯片L2的第I引脚接电源VCC5.0、第十五滤波电容CS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CS的阴极、第十六滤波电容C14的阴极相连；第四接插件JPUl的第I引脚和引脚USART1-RXD相连；第四接插件JPUl的第2引脚和引脚USART1-TXD相连；第四接插件JPUl的第3引脚和GND相连；第五接插件J2的第I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BOOTl，第4引脚接Β00Τ0 ； 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 STMl 型号为 STM32F103RBT6。
【文档编号】C12M1/36GK203768367SQ201320833440
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】李宏, 林凌鹏, 求冰霞, 尹克, 王晟 申请人:杭州电子科技大学