Sd大鼠实验笼的制作方法
【专利摘要】一种SD大鼠实验笼，由LED光源板和笼子两部分组成，LED光源板包括主控模块(1)；其特征在于，还包括与主控模块(1)相连的通信模块(2)，与通信模块(2)相连的上位机(3)，与主控模块(1)相连的按键模块(4)，与主控模块(1)相连的显示模块(5)，与主控模块(1)相连的驱动模块(6)，与驱动模块(6)相连的LED灯板(7)，与主控模块(1)相连的电源模块(8)。笼子尺寸为600*595*433mm，笼子侧面开有三个可开关的小门，以方便饲养员将食物或水送到笼子各个角落。笼底放有一个595*433mm的托盘，笼顶的灯板尺寸为633*472mm，使用时可通过解开旁边的扣子，将托盘从底部抽出，方便清理笼子里头的垃圾。
【专利说明】SD大鼠实验笼
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种SD大鼠实验笼，具体来书是一种实验笼包括有LED光源照射板和鼠笼两部分组成，属于科研仪器设备领域。
【背景技术】
[0002]SD大鼠的特点为头部狭长，尾长接近身长，产仔多，生长发育较Wistar快，抗病能力尤以对呼吸系统疾病的抵抗力强；自发肿瘤率低，对性激素感受性高；10周龄雄鼠体重可达300-400g，雌鼠可达180-270g。SD大鼠应用于生命科学研究的各个领域，尤其在肿瘤学、药理学、内分泌学、营养学方面应用最为广泛。生长快，繁育性能好。但是光照的强度不同对SD大鼠的实验结果影响是很大的，不同的光照可影响实验动物的生理活动，影响其饮食量，并直接影响实验动物的个体差异，从而扩大动物实验的误差。鉴于此，我们研发了特制的LED光源，在其照射下鼠笼底部的亮度均匀。并且可根据不同的要求来改变LED光源的亮度，其亮度调节方式有按键调节和上位机调节两种方式。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供了一种照射光线均匀，亮度可调的老鼠实验笼，由LED光源和笼子两部分组成。
[0004]本发明采用的具体解决方案是:一种SD大鼠实验笼，主要由LED光源和笼子两部分组成，LED光源板包括主控模块(I)，与主控模块(I)相连的通信模块(2)，与通信模块
(2)相连的上位机(3),与主控模块(I)相连的按键模块(4),与主控模块(I)相连的显不模块(5)，与主控模块⑴相连的驱动模块(6)，与驱动模块(6)相连的LED灯板(7)，与主控模块(I)相连的电源模块(8)。
[0005]所述的主控模块(I)选用的是MSP430F5438单片机为主控芯片，MSP430F5438是430系列单片机中的一款高级单片机，功能强大，利用它可以产生9路PWM波分别控制9路LED 灯。
[0006]所述的通信模块(2)选用的是RS485串口通信，与上位机组网通信。
[0007]所述的上位机(3)为普通windows操作系统PC机,用于快速调节LED灯板的亮度。
[0008]所述按键模块(4)用于输入要求的指令，共有四个按键，分别是模式切换键、步进值切换键、步进加键、步进减键，模式切换键可快速切换6种照度模式。
[0009]6种照度模式，分别为:
[0010]模式一:灯全灭
[0011]模式二:亮度大约500LUX
[0012]模式三:亮度大约1000LUX
[0013]模式四:亮度大约1500LUX
[0014]模式五:亮度大约2000LUX
[0015]模式六:亮度大约2500LUX[0016]步进值切换键可以设定4种步进方式，分别为步进1、5、10、20。按下步进加键，照度按照设定的步进加，按下步进减键，照度按照设定的步进减。
[0017]所述显示模块(5)选用的是12864点阵液晶显示模块，可显示4行8列汉字，用于显示灯板地址，模式，剩余时间倒计时。
[0018]所述驱动模块(6)选用的是DD311单通道输出的LED恒流驱动器是专为驱动大功率LED而设计的芯片，用于驱动LED灯板。
[0019]所述的LED灯板(7)是长宽595*433mm的灯板，由横排30个，纵排20个共600个LED灯组成。
[0020]所述的电源模块(8)采用LM2576系列开关稳压集成电路作为MSP430F5438单片机稳压电源的核心器件。
[0021]本发明鼠笼LED灯板设定灯板亮度为2500LUX时，观察中心与四个角的亮度值相差不大，明显优于之前未分区的灯板。
[0022]本发明笼子尺寸为600*595*433mm，笼子侧面开有三个可开关的小门，以方便饲养员将食物或水送到笼子各个角落。笼底放有一个595*433mm的托盘，笼顶的灯板尺寸为633*472mm，使用时可通过解开旁边的扣子，将托盘从底部抽出，方便清理笼子里头的垃圾，保证老鼠有一个干净的生活环境，是实验数据更加真实。
[0023]本发明一种SD大鼠实验笼可以用按键或上位机快速调节LED灯板亮度，灯板固定定时12小时亮，12小时灭，最大的创新点是MSP430F5438单片机可以产生9路PWM方波来分别控制LED灯板从里到外的9个发光区域，以达到LED光源照射面积内亮度均匀的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明的组成框图；
[0025]图2是本发明主控模块电路图；
[0026]图3是本发明通讯模块电路图；
[0027]图4是本发明驱动模块电路图；
[0028]图5是本发明按键模块电路图；
[0029]图6本发明显示模块电路图；
[0030]图7是本发明LED灯板示意图；
[0031]图8是本发明电源模块电路图；
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0033]如图1所示，本发明的SD大鼠实验笼，具有主控模块(1)，与主控模块(I)相连的通信模块(2)，与通信模块(2)相连的上位机(3)，与主控模块(I)相连的按键模块(4)，与主控模块(I)相连的显不模块(5),与主控模块(I)相连的驱动模块(6),与驱动模块(6)相连的LED灯板(7)，与主控模块(I)相连的电源模块(8)。
[0034]如图2所示，主控模块(I)电路图，本发明选用的是MSP430F5438单片机为主控芯片，MSP430F5438是430系列单片机中的一款高级单片机，功能强大，运用MSP430F5438单片机可以产生9路PWM方波来`分别控制LED灯板从里到外的9个发光区域，以达到LED光源照射面积内亮度均匀的目的。
[0035]如图3所示，通信模块(2)选用的是RS485串口通信，RS485通信接口，可最多连接256个灯板，与上位机组网通信，通信协议为:地址+1区亮度+2区亮度+3区亮度+4区亮度+5区亮度+6区亮度+7区亮度+8区亮度+9区亮度，如:上位机发送0X030X7F0X7F0X7R)X7R)X7R)X7R)X7R)X7R)X7F，则地址为03的灯板9个区的亮度都为50%。
[0036]如图4所示，驱动模块(6)电路图，选用的是DD31ILED恒流驱动器，DD311是一单通道输出的LED恒流驱动器，内建电流镜与电流开关组件，是专为驱动大功率LED而设计的芯片。DD311可驱动高达I安培的沈入电流(sink current)，并可透过调整参考输入电流((IRE F)来任意设定输出电流的大小。输出电流值约为100倍的IREF，IREF可由调整外挂电阻或偏压((bias)电压来设定。微调或使能偏压电压可校正LED间的亮度不一或实现多颗LED间整体亮度同时调整。芯片的输出端可承受高达36V的电压，支持多颗大功率LED的串接应用。内建输出使能端((Enable)，可轻易地实现大功率LED的高灰阶应用。用于驱动LED灯板。
[0037]如图5所示，本发明按键模块(4)电路，共有系统复位、模式选择、步进选择、加、减5个按键组成。
[0038]如图6所示，本发明显示模块(5)电路，选用的是12864点阵液晶显示模块，可显示4行8列汉字，用于显示灯板地址，模式，剩余时间倒计时。
[0039]如图7所示，本发明LED灯板(7)是长宽595*433mm的灯板，由横排30个，纵排20个共600个LED灯组成。
[0040]如图8所示，本发明电源模块⑶采用LM2576系列开关稳压集成电路作为MSP430F5438单片机稳压电源的核心器件不仅可以提高稳压电源的工作效率，减少能源损耗，减少对MSP430F5438单片机的热损害，而且可减少外部交流电压大幅波动对MSP430F5438单片机的干扰，同时可降低经电源窜入的高频干扰，这对保障MSP430F5438单片机的安全和可靠运行能起到事半功倍的作用。
[0041 ] 本LED灯板是直流24V供电，接通电源后，IXD显不屏显不电脑控制和手动控制两种控制方式，在手动控制方式下，可以通过模式选择键选择6种亮度；在电脑控制模式下，可以通过上位机来控制LED光源，系统具有RS485通信接口，可最多连接256个灯板，与上位机组网通信，通信协议为:地址+1区亮度+2区亮度+3区亮度+4区亮度+5区亮度+6区亮度+7区亮度+8区亮度+9区亮度，如:上位机发送0X030X7F0X7F0X7F0X7F0X7F0X7F0X7F0X7F0X7F,则地址为03的灯板9个区的亮度都为50%。
[0042]参数测试
[0043]将照 度计置于笼子底部，将LED灯板设定一个亮度，分别测量中心和四个角落的亮度值，并记录，测量数据如下表1:
[0044]
【权利要求】
1.一种SD大鼠实验笼，由LED光源板和笼子两部分组成，LED光源板包括主控模块(I);其特征在于，还包括与主控模块(I)相连的通信模块(2)，与通信模块(2)相连的上位机(3)，与主控模块(I)相连的按键模块(4)，与主控模块(I)相连的显示模块(5)，与主控模块⑴相连的驱动模块(6)，与驱动模块(6)相连的LED灯板(7)，与主控模块⑴相连的电源模块⑶。
2.根据权利要求1所述的SD大鼠实验笼，其特征在于:所述的按键模块用于输入要求的指令，共有四个按键，分别是模式切换键、步进值切换键、步进加键、步进减键，模式切换键可快速切换6种照度模式。 6种照度模式，分别为: 模式一:灯全灭 模式二:亮度大约500LUX 模式三:亮度大约1000LUX 模式四:亮度大约1500LUX 模式五:亮度大约2000LUX 模式六:亮度大约2500LUX 步进值切换键可以设定4种步进方式，分别为步进1、5、10、20。按下步进加键，照度按照设定的步进加，按下步进减键，照度按照设定的步进减。
3.根据权利要求1所述的SD大鼠实验笼，其特征在于:所述的驱动模块选用的是DD311单通道输出的LED恒流驱动器是专为驱动大功率LED而设计的芯片，用于驱动LED灯板。
4.根据权利要求1所述的`SD大鼠实验笼，其特征在于:所述的LED灯板，是长宽595*433mm的灯板，由横排30个，纵排20个共600个LED灯组成。
5.SD大鼠实验笼尺寸为600*595*433mm，笼子侧面开有三个可开关的小门，以方便饲养员将食物或水送到笼子各个角落。笼底放有一个595*433mm的托盘，笼顶的灯板尺寸为633*472mm。
【文档编号】F21Y101/02GK103718977SQ201310538836
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】赵丽, 郑桐, 李宏伟 申请人:天津职业技术师范大学