专利名称：便携式血液净化装置检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式检测仪，尤其是涉及一种便携式血液净化装置检测仪。
背景技术：
近年来，我国经济的高速发展使人们的工作节奏加快、工作压力增大，同时体育锻炼时间不断压缩。另一方面，环境的污染使人们的呼吸系统以及消化系统的功能不断退化， 患上急、慢性肾功能衰竭(尿毒症)的患者数量呈增多趋势并显示出向年轻化发展的趋势。 目前的治疗主要是采用血液透析法，这种方法是把患者的血液引出体外，用血液滤过装置 (简称血液净化装置)取代肾脏的代谢功能，达到除去其中的致病物质、净化血液、解除患者的痛苦、治疗疾病的目的。但是，一个非常严峻的问题是随着血液净化装置使用年限和频度的增加，仪器的主要计量参数如电导率、PH值、温度、压力、流量等的准确度都将发生一定的变化，如果不能及时发现变化的参数，并调校到校准规范所允许的范围之内，轻者会导致患者的血液透析质量下降，严重情况下甚至有可能威胁到患者的生命安全。因此，这是一个与患病人群生命安全密切相关、急需解决的关键问题。解决的途径是定期对血液净化装置进行校准和标定，以保证其各项性能指标的准确性。但由于血液透析机不属于强检计量器具，以前没有校准规范，无法进行检定。一些使用单位只凭设备本身的自检功能进行仪器自检，没有校准设备和检测人员，无法判定设备计量参数是否准确可靠。根据国家即将实施的校准规范，血液净化装置的校准主要采用电导率检测仪、温度检测仪、压力检测仪、PH检测仪和流量检测仪等仪器分别来测量透析液电导率、透析液温度、透析液压力、透析液PH值和透析液流量等重要性能指标，不仅使用的仪器众多，而且费力耗时，工作效率低，几乎很难实现现场检测。一些大型的医疗机构从美国、德国等发达国家进口集多种功能于一身的血液净化装置检测专用检测仪器，但由于其价格高昂，数量少， 地区级医疗机构及技术监督部门往往无法购买此种仪器。为适应我国血液净化的快速发展，满足日益增加的血液净化中心和患者的需求， 提高血液净化治疗水平以及保障患者医疗安全，研制具有自主知识产权的、价格适中的、便于携带的多功能血液净化装置专用校准仪势在必行。这种仪器一旦研制成功，不仅可以摆脱发达国家对此仪器的垄断，而且可供各计量检测机构对血液净化装置进行校准和标定， 以及医疗卫生单位对血液净化装置的日常监测。因此，对多功能血液净化装置专用校准仪的研制具有重大的社会和经济意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式血液净化装置检测仪，它专为检测血液透析机而设计，主要检测的参数有传导率、PH值、温度、流量和压力，测量对象是血透机内的透析液或者是血透时使用的水。本发明采用的技术方案是本检测仪共分两大部分，分别是主机部分和探测部分。主机部分共分八个小模块，即电源模块、数据选择模块、A/D转换模块、按键模块、通信模块、液晶显示模块、复位模块、单片机处理模块。探测部分包括了 5个传感器。5路传感器的信号输入至数据选择模块；数据选择模块的输出接A/D转换模块的输入端；A/D转换模块的输出端接单片机处理模块；信号由单片机处理后连接到液晶显示模块显示。按键模块、复位模块、通信模块都与单片机处理模块相连。所述的电源模块为主机部分供电。所述的电源模块包括提供+3. 3V的第一电源模块和提供+5V的第二电源模块。第一电源模块包括第一接插口 J4、第二接插口 J5、第一电容C7、第二电容C8、电感 Li、第一电压转换芯片U1。第一电压转换芯片Ul的1管脚与第一电压转换芯片Ul的10管脚相连，第一电压转换芯片Ul的1管脚再与第一电容C7的一端、第一接插口 J4的1脚相连，第一电容C7的另一端与第一接插口 J4的2脚相连后接地。第一电压转换芯片Ul的2 管脚连电感Ll的一端，电感Ll的另一端与第一电压转换芯片Ul的4管脚相连。第一电压转换芯片Ul的3管脚接地。第一电压转换芯片Ul的5、6、7、8管脚并联后与第二电容C8 的一端、第二接插口 J5的2脚连接，第二电容C8的另一端与第二接插口 J5的1脚相连后接地。第一电压转换芯片Ul的9管脚接地。其中，第二接插口 J5的1脚接电池的负极，第二接插口 J5的2脚接电池的正极，作为第一电源模块的输入。第一接插口 J4为第一电源模块的输出。所述第一电压转换芯片Ul的型号为TPS63031。第二电源模块包括第三接插口 J8、第三电容C20、第四电容C21、第五电容C22、第六电容C23、第二电压转换芯片U2。第二电压转换芯片U2的1管脚与第三电容C20的一端、 第三接插口 J8的2脚相连，第三电容C20的另一端与第三接插口 J8的1脚相连后接地。第二电压转换芯片U2的2管脚与第二电压转换芯片U2的6管脚相连。第二电压转换芯片U2 的3管脚与第四电容C21的一端相连，第四电容C21的另一端与第二电压转换芯片U2的8 管脚相连。第二电压转换芯片U2的4管脚接地。第二电压转换芯片U2的5管脚与第五电容C22的一端相连，第五电容C22的另一端与第二电压转换芯片U2的7管脚相连。第二电压转换芯片U2的6管脚与第六电容C23的一端相连，第六电容C23的另一端接地。其中， 第三接插口 J8为第二电源模块的输出。所述的第二电压转换芯片U2的型号为TPS60241。所述的数据选择模块包括多路复用芯片J9。多路复用芯片J9的1管脚与探测模块中的传感器1的输出相连，多路复用芯片J9的2管脚与探测模块中的传感器2的输出相连，多路复用芯片J9的3管脚与探测模块中的传感器3的输出相连，多路复用芯片J9的4 管脚与探测模块中的传感器4的输出相连，多路复用芯片J9的10管脚与探测模块中的传感器5的输出相连。多路复用芯片J9的5管脚为多路数据选择模块的输出，与A/D转换模块中的A/D转换芯片J3的4管脚相连。多路复用芯片J9的7管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的20管脚相连，多路复用芯片J9的8管脚接地，多路复用芯片J9的9管脚接 +5V电源。多路复用芯片J9的14、15、16管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的 17、18、19管脚相连。所述的多路复用芯片J9的型号为CD74HCT251。所述的A/D转换模块包括第七电容C5、第八电容C6、A/D转换芯片J3。A/D转换芯片J3的1管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的2管脚相连。A/D转换芯片J3的2 管脚引出两个分支，一支与+5V电源相连。另一支与第七电容C5—端相连，第七电容C5的另一端接地。A/D转换芯片J3的3管脚接地。A/D转换芯片J3的4管脚与多路数据选择模块中多路复用芯片J9的5管脚相连。A/D转换芯片J3的5管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的3管脚相连。A/D转换芯片J3的6、7管脚相连后引出两个分支，一支与+5V 电源相连，另一支与第八电容C6的一端相连，第八电容C6的另一端接地。A/D转换芯片J3 的8管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的4管脚相连。所述的A/D转换芯片J3的型号为 TLC45410所述的按键模块包括第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第五电阻R7、第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6、第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C13、第十三电容C15。第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的一端相连后接地，第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的另一端依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的12、 13、14、15、16管脚相连。第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6 的两端都并联了一个电容，依次为第十三电容C15、第十二电容C13、第十一电容C11、第十电容C10、第九电容C9。第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6 不与地相连的一端再各接一个电阻，依次为第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第五电阻R7。第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第五电阻R7的另一端相连后接+5V电源。所述的通信模块包括第十四电容C12、第十五电容C14、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C19、通信芯片J6、串口 J7。通信芯片J6的1管脚与第十六电容C16的一端相连，第十六电容C16的另一端与通信芯片J6的3管脚相连。通信芯片J6的2管脚与第十四电容C12的一端相连，第十四电容C12的另一端接地。通信芯片J6的4管脚与第十七电容C17的一端相连，第十七电容C17的另一端与通信芯片J6的5管脚相连。通信芯片J6的6管脚与第十五电容C14的一端相连，第十五电容C14的另一端接地。通信芯片J6 的11、12管脚分别与单片机处理模块中单片机芯片Jl的34、35管脚相连。通信芯片J6的 13,14管脚分别与串口 J7的3、2管脚相连。通信芯片J6的15管脚接地。通信芯片J6的 16管脚引出两个分支，一支接+5V电源，另一支与第十八电容C19的一端相连，第十八电容 C19的另一端接地。第一串口 J7的5管脚接地，其余不接。所述的通信芯片J6的型号为 MAX3232-EP。所述的液晶显示模块包括可变电阻R1、液晶J2。液晶J2的1管脚接地。液晶J2 的2管脚接+5V电源。液晶J2的3管脚接可变电阻Rl的可变电阻端，可变电阻Rl的另外两端分别接+5V电源和地。液晶J2的4、5、6管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl 的51,50,49管脚相连。液晶J2的7、8、9、10、11、12、13、14管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的43、42、41、40、39、38、37、36管脚相连。液晶J2的15管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的46管脚相连。液晶J2的17管脚与单片机处理模块中单片机芯片 Jl的45管脚相连。液晶J2的19管脚接+5V电源。液晶J2的20管脚接地。所述液晶J2 的型号为LCM128645ZK。所述的复位模块包括第六开关Si、复位芯片J10。复位芯片JlO的1管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的58管脚相连。复位芯片JlO的2管脚接地。复位芯片JlO 的3管脚与第六开关Sl的一端相连，第六开关Sl的另一端接地。复位芯片JlO的4管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的59管脚相连。复位芯片JlO的5管脚接+3. 3V电源。所述的复位芯片JlO的型号为TPS3823。所述的单片机处理模块包括第十九电容Cl、第二十电容C2、第二十一电容C3、第二十二电容C4、第一晶振Y1、第二晶振Y2、单片机芯片J1。单片机芯片Jl的1管脚引出两个分支，一支接+3. 3V电源，另一支与第十九电容Cl的一端相连，第十九电容Cl的另一端接地。单片机芯片Jl的2、3、4管脚依次与A/D转换模块中A/D转换芯片J3的1、5、8管脚相连。单片机芯片Jl的8管脚与第二晶振Y2的一端相连，第二晶振Y2的另一端与单片机芯片Jl的9管脚相连。单片机芯片Jl的12、13、14、15、16管脚依次与按键模块中第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的一端相连。单片机芯片Jl的 17、18、19、20管脚依次与数据选择模块中的多路复用芯片J9的14、15、16、7管脚相连。单片机芯片Jl的34、35管脚依次与通信模块中通信芯片J6的11、12管脚相连。单片机芯片 Jl的45、46、49、50、51管脚依次与液晶显示模块中液晶J2的17、15、6、5、4管脚相连。单片机芯片Jl的52管脚与第一晶振Yl的一端相连，第一晶振Yl的另一端与单片机芯片Jl的 53管脚相连。第一晶振Yl的两端再分别接第二十一电容C3、第二十二电容C4的一端，第二十一电容C3、第二十二电容C4的另一端接地。单片机芯片Jl的58、59管脚依次与复位模块中的复位芯片JlO的1、4管脚相连。单片机芯片Jl的64管脚引出两个分支，一支接 +3. 3V电源，另一支与第二十电容C2的一端相连，第二十电容C2的另一端接地。所述的单片机芯片Jl的型号为MSP430F149。探测部分包括电导率传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、PH传感器。电导率传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的1管脚相连。温度传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的2管脚。压力传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的3管脚相连。流量传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的4管脚相连。PH传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的10管脚相连。本发明相对于现有技术具有以下有益效果本发明仪器实现了多功能、高精度、便携式、低成本。多功能是指本发明仪器能同时测量电导率、温度、压力、流量、PH等5个参数。 高精度是指本发明中选用16的A/D转换芯片，分辨率高。便携式是指本发明仪器用电池供电，体积小，易于携带。低成本是指本发明使用了一些性价比很高的成熟器件，极大的降低产品成本。
图1是本发明电路结构示意图； 图2是第一电源模块的硬件电路图； 图3是第二电源模块的硬件电路图； 图4是数据选择模块的硬件电路图； 图5是A/D转换模块的硬件电路图； 图6是按键模块的硬件电路图7是通信模块的硬件电路图； 图8是液晶显示模块的硬件电路图； 图9是复位模块的硬件电路图； 图10是单片机处理模块的硬件电路图；图11是系统的工作流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步描述。如图1所示，本系统共分两大部分，分别是主机部分和探测部分。主机部分共分八个小模块，即电源模块、数据选择模块、A/D转换模块、按键模块、通信模块、液晶显示模块、 复位模块、单片机处理模块。探测部分包括了5个传感器。5路传感器与血液净化装置相连后进行数据采集，将采集到的信号输入至数据选择模块；数据选择模块的输出接A/D转换模块的输入端；A/D转换模块的输出端接在单片机处理模块上；信号由单片机处理后连接到液晶显示模块显示。按键模块、复位模块、通信模块也都与单片机处理模块相连。可以通过通信模块实现仪器与PC上位机的通信，可以在PC上位机上储存、处理检测数据。所述的电源模块为主机部分供电。电源模块包括提供+3. 3V的第一电源模块、提供+5V的第二电源模块。如图2所示，第一电源模块包括第一接插口 J4、第二接插口 J5、第一电容C7、第二电容C8、电感Li、第一电压转换芯片U1。第一电压转换芯片Ul的1管脚与第一电压转换芯片Ul的10管脚相连，第一电压转换芯片Ul的1管脚再与第一电容C7的一端、第一接插口 J4的1脚相连，第一电容C7的另一端与第一接插口 J4的2脚相连后接地。第一电压转换芯片Ul的2管脚连电感Ll的一端，电感Ll的另一端与第一电压转换芯片Ul的4管脚相连。第一电压转换芯片Ul的3管脚接地。第一电压转换芯片Ul的5、6、7、8管脚并联后与第二电容C8的一端、第二接插口 J5的2脚连接，第二电容C8的另一端与第二接插口 J5 的1脚相连后接地。第一电压转换芯片Ul的9管脚接地。其中，第二接插口 J5的1脚接电池的负极，第二接插口 J5的2脚接电池的正极，作为第一电源模块的输入。第一接插口 J4为第一电源模块的输出。所述第一电容C7的电容值为10 uF，第二电容C8的电容值为 4. 7 uF,电感Ll的电感值为1. 5uH，第一电压转换芯片Ul的型号为TPS63031。如图3所示，第二电源模块包括第三接插口 J8、第三电容C20、第四电容C21、第五电容C22、第六电容C23、第二电压转换芯片U2。第二电压转换芯片U2的1管脚与第三电容 C20的一端、第三接插口 J8的2脚相连，第三电容C20的另一端与第三接插口 J8的1脚相连后接地。第二电压转换芯片U2的2管脚与第二电压转换芯片U2的6管脚相连。第二电压转换芯片U2的3管脚与第四电容C21的一端相连，第四电容C21的另一端与第二电压转换芯片U2的8管脚相连。第二电压转换芯片U2的4管脚接地。第二电压转换芯片U2的5 管脚与第五电容C22的一端相连，第五电容C22的另一端与第二电压转换芯片U2的7管脚相连。第二电压转换芯片U2的6管脚与第六电容C23的一端相连，第六电容C23的另一端接地。其中，第三接插口 J8为第二电源模块的输出。所述的第三电容C20、第四电容C21、 第五电容C22、第六电容C23的电容值都为luF，第二电压转换芯片U2的型号为TPS60241。如图4所示，数据选择模块包括多路复用芯片J9。多路复用芯片J9的1管脚与探测模块中的传感器1的输出相连，多路复用芯片J9的2管脚与探测模块中的传感器2的输出相连，多路复用芯片J9的3管脚与探测模块中的传感器3的输出相连，多路复用芯片 J9的4管脚与探测模块中的传感器4的输出相连，多路复用芯片J9的10管脚与探测模块中的传感器5的输出相连。多路复用芯片J9的5管脚为多路数据选择模块的输出，与A/D转换模块中的A/D转换芯片J3的4管脚相连。多路复用芯片J9的7管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的20管脚相连，多路复用芯片J9的8管脚接地，多路复用芯片J9的9 管脚接+5V电源。多路复用芯片J9的14、15、16管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片 Jl的17、18、19管脚相连。所述的多路复用芯片J9的型号为CD74HCT251。如图5所示，A/D转换模块包括第七电容C5、第八电容C6、A/D转换芯片J3。A/D 转换芯片J3的1管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的2管脚相连。A/D转换芯片J3 的2管脚引出两个分支，一支与+5V电源相连。另一支与第七电容C5 —端相连，第七电容 C5的另一端接地。A/D转换芯片J3的3管脚接地。A/D转换芯片J3的4管脚与多路数据选择模块中多路复用芯片J9的5管脚相连。A/D转换芯片J3的5管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的3管脚相连。A/D转换芯片J3的6、7管脚相连后引出两个分支，一支与 +5V电源相连，另一支与第八电容C6的一端相连，第八电容C6的另一端接地。A/D转换芯片J3的8管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的4管脚相连。所述的第七电容C5、第八电容C6的电容值都为0. IuF, A/D转换芯片J3的型号为TLC4M1。如图6所示，按键模块包括第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、 第五电阻R7、第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6、第九电容 C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C13、第十三电容C15。第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的一端相连后接地，第一开关S2、第二开关 S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的另一端依次与单片机处理模块中单片机芯片 Jl的12、13、14、15、16管脚相连。第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的两端都并联了一个电容，依次为第十三电容C15、第十二电容C13、第十一电容 C11、第十电容C10、第九电容C9。第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6不与地相连的一端再各接一个电阻，依次为第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻 R5、第四电阻R6、第五电阻R7。第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第五电阻R7的另一端相连后接+5V电源。所述的第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第五电阻R7的电阻值都为100K，第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C13、第十三电容C15的电容值都为0. IuF0如图7所示，通信模块包括第十四电容C12、第十五电容C14、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C19、通信芯片J6、串口 J7。通信芯片J6的1管脚与第十六电容 C16的一端相连，第十六电容C16的另一端与通信芯片J6的3管脚相连。通信芯片J6的2 管脚与第十四电容C12的一端相连，第十四电容C12的另一端接地。通信芯片J6的4管脚与第十七电容C17的一端相连，第十七电容C17的另一端与通信芯片J6的5管脚相连。通信芯片J6的6管脚与第十五电容C14的一端相连，第十五电容C14的另一端接地。通信芯片J6的11、12管脚分别与单片机处理模块中单片机芯片Jl的34、35管脚相连。通信芯片 J6的13、14管脚分别与串口 J7的3、2管脚相连。通信芯片J6的15管脚接地。通信芯片 J6的16管脚引出两个分支，一支接+5V电源，另一支与第十八电容C19的一端相连，第十八电容C19的另一端接地。第一串口 J7的5管脚接地，其余不接。所述的第十四电容C12、第十五电容C14、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C19都为0. luF，通信芯片J6 的型号为MAX3232-EP。如图8所示，液晶显示模块包括可变电阻R1、液晶J2。液晶J2的1管脚接地。液晶J2的2管脚接+5V电源。液晶J2的3管脚接可变电阻Rl的可变电阻端，可变电阻Rl 的另外两端分别接+5V电源和地。液晶J2的4、5、6管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的51、50、49管脚相连。液晶J2的7、8、9、10、11、12、13、14管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的43、42、41、40、39、38、37、36管脚相连。液晶J2的15管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的46管脚相连。液晶J2的17管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的45管脚相连。液晶J2的19管脚接+5V电源。液晶J2的20管脚接地。所述可变电阻Rl的电阻值为10K，液晶J2的型号为LCM1286453(。如图9所示，复位模块包括第六开关Si、复位芯片J10。复位芯片JlO的1管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的58管脚相连。复位芯片JlO的2管脚接地。复位芯片 JlO的3管脚与第六开关Sl的一端相连，第六开关Sl的另一端接地。复位芯片JlO的4管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的59管脚相连。复位芯片JlO的5管脚接+3. 3V电源。所述的复位芯片JlO的型号为TPS3823。如图10所示，单片机处理模块包括第十九电容Cl、第二十电容C2、第二i^一电容 C3、第二十二电容C4、第一晶振Y1、第二晶振Y2、单片机芯片J1。单片机芯片Jl的1管脚引出两个分支，一支接+3. 3V电源，另一支与第十九电容Cl的一端相连，第十九电容Cl的另一端接地。单片机芯片Jl的2、3、4管脚依次与A/D转换模块中A/D转换芯片J3的1、5、 8管脚相连。单片机芯片Jl的8管脚与第二晶振Y2的一端相连，第二晶振Y2的另一端与单片机芯片Jl的9管脚相连。单片机芯片Jl的12、13、14、15、16管脚依次与按键模块中第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的一端相连。单片机芯片Jl的17、18、19、20管脚依次与数据选择模块中的多路复用芯片J9的14、15、16、7管脚相连。单片机芯片Jl的34、35管脚依次与通信模块中通信芯片J6的11、12管脚相连。单片机芯片Jl的45、46、49、50、51管脚依次与液晶显示模块中液晶J2的17、15、6、5、4管脚相连。单片机芯片Jl的52管脚与第一晶振Yl的一端相连，第一晶振Yl的另一端与单片机芯片Jl的53管脚相连。第一晶振Yl的两端再分别接第二十一电容C3、第二十二电容 C4的一端，第二十一电容C3、第二十二电容C4的另一端接地。单片机芯片Jl的58、59管脚依次与复位模块中的复位芯片JlO的1、4管脚相连。单片机芯片Jl的64管脚引出两个分支，一支接+3. 3V电源，另一支与第二十电容C2的一端相连，第二十电容C2的另一端接地。所述的第十九电容Cl、第二十电容C2的电容值为0. luF，第二十一电容C3、第二十二电容C4的电容值为56pF，第一晶振Yl的频率为8MHZ，第二晶振Y2的频率为32KHZ，单片机芯片Jl的型号为MSP430F149。如图11所示，该仪器的具体工作过程是探测模块中传感器连接到血液净化装置上进行采集数据，采集到的数据通过数据多路选择模块后连接到A/D数据转换模块，进行数模转换，然后与微处理器连接，经微处理器处理后在液晶上显示检测到的数据。另外，系统还设计了通信模块，可以实现与上位机的通信，可直接在上位机上处理、储存数据。
权利要求
1.便携式血液净化装置检测仪，包括主机部分和探测部分，其特征在于 主机部分包括电源模块、数据选择模块、A/D转换模块、按键模块、通信模块、液晶显示模块、复位模块和单片机处理模块；探测部分包括五个传感器；五路传感器的信号输入至数据选择模块；数据选择模块的输出接A/D转换模块的输入端；A/D转换模块的输出端接单片机处理模块；信号由单片机处理后连接到液晶显示模块显示；按键模块、复位模块、通信模块都与单片机处理模块相连，电源模块为主机部分供电；所述的电源模块包括提供+3. 3V的第一电源模块和提供+5V的第二电源模块； 第一电源模块包括第一接插口 J4、第二接插口 J5、第一电容C7、第二电容C8、电感Li、 第一电压转换芯片Ul ；第一电压转换芯片Ul的1管脚与第一电压转换芯片Ul的10管脚相连，第一电压转换芯片Ul的1管脚再与第一电容C7的一端、第一接插口 J4的1脚相连， 第一电容C7的另一端与第一接插口 J4的2脚相连后接地；第一电压转换芯片Ul的2管脚连电感Ll的一端，电感Ll的另一端与第一电压转换芯片Ul的4管脚相连；第一电压转换芯片Ul的3管脚接地；第一电压转换芯片Ul的5、6、7、8管脚并联后与第二电容C8的一端、第二接插口 J5的2脚连接，第二电容C8的另一端与第二接插口 J5的1脚相连后接地； 第一电压转换芯片Ul的9管脚接地；其中，第二接插口 J5的1脚接电池的负极，第二接插口 J5的2脚接电池的正极，作为第一电源模块的输入；第一接插口 J4为第一电源模块的输出；所述第一电压转换芯片Ul的型号为TPS63031 ；第二电源模块包括第三接插口 J8、第三电容C20、第四电容C21、第五电容C22、第六电容C23、第二电压转换芯片U2 ；第二电压转换芯片U2的1管脚与第三电容C20的一端、第三接插口 J8的2脚相连，第三电容C20的另一端与第三接插口 J8的1脚相连后接地；第二电压转换芯片U2的2管脚与第二电压转换芯片U2的6管脚相连；第二电压转换芯片U2的3 管脚与第四电容C21的一端相连，第四电容C21的另一端与第二电压转换芯片U2的8管脚相连；第二电压转换芯片U2的4管脚接地；第二电压转换芯片U2的5管脚与第五电容C22 的一端相连，第五电容C22的另一端与第二电压转换芯片U2的7管脚相连；第二电压转换芯片U2的6管脚与第六电容C23的一端相连，第六电容C23的另一端接地；其中，第三接插口 J8为第二电源模块的输出；所述的第二电压转换芯片U2的型号为TPS60241 ；所述的数据选择模块包括多路复用芯片J9 ；多路复用芯片J9的1管脚与探测模块中的传感器1的输出相连，多路复用芯片J9的2管脚与探测模块中的传感器2的输出相连，多路复用芯片J9的3管脚与探测模块中的传感器3的输出相连，多路复用芯片J9的4管脚与探测模块中的传感器4的输出相连，多路复用芯片J9的10管脚与探测模块中的传感器 5的输出相连；多路复用芯片J9的5管脚为多路数据选择模块的输出，与A/D转换模块中的A/D转换芯片J3的4管脚相连；多路复用芯片J9的7管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的20管脚相连，多路复用芯片J9的8管脚接地，多路复用芯片J9的9管脚接+5V 电源；多路复用芯片J9的14、15、16管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的17、18、 19管脚相连；所述的多路复用芯片J9的型号为⑶74HCT251 ；所述的A/D转换模块包括第七电容C5、第八电容C6、A/D转换芯片J3 ；A/D转换芯片J3 的1管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的2管脚相连；A/D转换芯片J3的2管脚引出两个分支，一支与+5V电源相连；另一支与第七电容C5 —端相连，第七电容C5的另一端接地；A/D转换芯片J3的3管脚接地；A/D转换芯片J3的4管脚与多路数据选择模块中多路复用芯片J9的5管脚相连；A/D转换芯片J3的5管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl 的3管脚相连；A/D转换芯片J3的6、7管脚相连后引出两个分支，一支与+5V电源相连，另一支与第八电容C6的一端相连，第八电容C6的另一端接地；A/D转换芯片J3的8管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的4管脚相连；所述的A/D转换芯片J3的型号为TLC4M1 ； 所述的按键模块包括第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第五电阻 R7、第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C13、第十三电容C15 ；第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的一端相连后接地，第一开关S2、第二开关S3、第三开关 S4、第四开关S5、第五开关S6的另一端依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的12、13、 14、15、16管脚相连；第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的两端都并联了一个电容，依次为第十三电容C15、第十二电容C13、第十一电容C11、第十电容C10、第九电容C9 ；第一开关S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6不与地相连的一端再各接一个电阻，依次为第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻 R6、第五电阻R7 ；第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第五电阻R7的另一端相连后接+5V电源；所述的通信模块包括第十四电容C12、第十五电容C14、第十六电容C16、第十七电容 C17、第十八电容C19、通信芯片J6、串口 J7 ；通信芯片J6的1管脚与第十六电容C16的一端相连，第十六电容C16的另一端与通信芯片J6的3管脚相连；通信芯片J6的2管脚与第十四电容C12的一端相连，第十四电容C12的另一端接地；通信芯片J6的4管脚与第十七电容C17的一端相连，第十七电容C17的另一端与通信芯片J6的5管脚相连；通信芯片J6的 6管脚与第十五电容C14的一端相连，第十五电容C14的另一端接地；通信芯片J6的11、12 管脚分别与单片机处理模块中单片机芯片Jl的34、35管脚相连；通信芯片J6的13、14管脚分别与串口 J7的3、2管脚相连；通信芯片J6的15管脚接地；通信芯片J6的16管脚引出两个分支，一支接+5V电源，另一支与第十八电容C19的一端相连，第十八电容C19的另一端接地；第一串口 J7的5管脚接地，其余不接；所述的通信芯片J6的型号为MAX3232-EP ； 所述的液晶显示模块包括可变电阻R1、液晶J2 ；液晶J2的1管脚接地；液晶J2的2管脚接+5V电源；液晶J2的3管脚接可变电阻Rl的可变电阻端，可变电阻Rl的另外两端分别接+5V电源和地；液晶J2的4、5、6管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的51、 50,49管脚相连；液晶J2的7、8、9、10、11、12、13、14管脚依次与单片机处理模块中单片机芯片Jl的43、42、41、40、39、38、37、36管脚相连；液晶J2的15管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的46管脚相连；液晶J2的17管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的45 管脚相连；液晶J2的19管脚接+5V电源；液晶J2的20管脚接地；所述液晶J2的型号为 LCM128645ZK ；所述的复位模块包括第六开关Si、复位芯片JlO ；复位芯片JlO的1管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的58管脚相连；复位芯片JlO的2管脚接地；复位芯片JlO的3管脚与第六开关Sl的一端相连，第六开关Sl的另一端接地；复位芯片JlO的4管脚与单片机处理模块中单片机芯片Jl的59管脚相连；复位芯片JlO的5管脚接+3. 3V电源；所述的复位芯片JlO的型号为TPS3823 ；所述的单片机处理模块包括第十九电容Cl、第二十电容C2、第二十一电容C3、第二十二电容C4、第一晶振Y1、第二晶振Y2、单片机芯片Jl ；单片机芯片Jl的1管脚引出两个分支，一支接+3. 3V电源，另一支与第十九电容Cl的一端相连，第十九电容Cl的另一端接地；单片机芯片Jl的2、3、4管脚依次与A/D转换模块中A/D转换芯片J3的1、5、8管脚相连；单片机芯片Jl的8管脚与第二晶振Y2的一端相连，第二晶振Y2的另一端与单片机芯片Jl的9管脚相连；单片机芯片Jl的12、13、14、15、16管脚依次与按键模块中第一开关 S2、第二开关S3、第三开关S4、第四开关S5、第五开关S6的一端相连；单片机芯片Jl的17、 18、19、20管脚依次与数据选择模块中的多路复用芯片J9的14、15、16、7管脚相连；单片机芯片Jl的34、35管脚依次与通信模块中通信芯片J6的11、12管脚相连；单片机芯片Jl的 45、46、49、50、51管脚依次与液晶显示模块中液晶J2的17、15、6、5、4管脚相连；单片机芯片Jl的52管脚与第一晶振Yl的一端相连，第一晶振Yl的另一端与单片机芯片Jl的53管脚相连；第一晶振Yl的两端再分别接第二十一电容C3、第二十二电容C4的一端，第二十一电容C3、第二十二电容C4的另一端接地；单片机芯片Jl的58、59管脚依次与复位模块中的复位芯片JlO的1、4管脚相连；单片机芯片Jl的64管脚引出两个分支，一支接+3. 3V电源，另一支与第二十电容C2的一端相连，第二十电容C2的另一端接地；所述的单片机芯片 Jl 的型号为 MSP430F149 ；探测部分包括电导率传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、PH传感器；电导率传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的1管脚相连；温度传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的2管脚；压力传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的3管脚相连；流量传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的4管脚相连； PH传感器的输出与数据选择模块中多路复用芯片J9的10管脚相连。
全文摘要
本发明涉及一种便携式血液净化装置检测仪。本发明共分两大部分，分别是主机部分和探测部分。主机部分共分八个模块，即电源模块、数据选择模块、A/D转换模块、按键模块、通信模块、液晶显示模块、复位模块、单片机处理模块。探测部分包括了5个传感器。5路传感器的信号输入至数据选择模块；数据选择模块的输出接A/D转换模块的输入端；A/D转换模块的输出端接单片机处理模块；信号由单片机处理后连接到液晶显示模块显示。按键模块、复位模块、通信模块都与单片机处理模块相连。电源模块为主机部分供电。本发明具有多功能、高精度、便携式和低成本等优点。
文档编号G01D21/02GK102279020SQ20111018291
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者张玉冰, 李东升, 李晓威, 赵广志, 金亮冰, 陈爱军 申请人:中国计量学院, 四平市计量检定测试所