专利名称：动物试验台监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动物试验台监控系统。
背景技术：
21世纪是生命科学的世纪，人类对生命科学的探索主要集中在动物试验上。电子科学技术为动物试验的进行提供着重要的作用，并为人们形成科学的动物试验方法和手段提供了重要的保障。中国是全球大国，加入生命科学探索的队伍、探索生命科学刻不容缓。随着现代电子技术和计算机技术的飞速发展，实验手段和设备不断更新。国内外有各种各样的动物试验仪器，用于监控实验动物的生理信号，不仅促进了动物实验学的发展，而且带来了很好的经济效益。本发明所提到的动物试验台监控系统，不但能够用多路传感器采集实验台上动物的生理信号和加热垫的温度信号，并控制加热垫的工作和蜂鸣器的报警工作，而且能够在系统中实时显示和存储数据信号，更能够在上位机上对存储数据信号进行分析处理。本发明可以应用于试验台上动物生理信号的监控，投入实用定能带来很好的经济效益，并促进动物实验学的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动物试验台监控系统，是利用传感器、MSP430F5438、 SD卡，MS12864J和上位机开发一种动物试验台监控系统，可以多路采集监控动物的生理信号。为了达到发明目的，本发明的构思是
本发明动物试验台监控系统实现传感器信号的采集、数据随机存储、显示、控制加热垫开关以维持动物体温、控制蜂鸣器开关以提示动物生理信号异常。其中显示功能包括IXD 实时显示和随机存储文件的上位机离线显示。本发明数据采集单元以MSP430FM38微控制器为核心，完成传感器模拟电信号的采集，并将采集数据实时显示、随机存储、预处理以控制加热垫和蜂鸣器的开关。利用 MSP430F5438片上集成的12位AD转换器和片内捕获比较器采集模拟电信号，在微控制器内部完成数据格式转换，并通过控制器内置的SPI通信接口发送给SD存储卡；或者通过I/O 端口送往MS12864液晶显示器实时显示；或者预处理以控制加热垫和蜂鸣器的开关。微控制器程序使用C语言按照模块化结构编写，实现控制功能。本发明上位机处理单元通过USB接口读取SD卡存储的文件数据，处理并显示。文件的读写以“流”类为基础，处理是利用卡尔曼滤波算法，显示则是通过获取绘图控件描述符实现的。上位机处理单元的功能主要有软件实现，程序编写采用Windows操作环境下的 Matlab GUI编译环境。根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案
一种动物试验台监控系统，包括一个数据数据采集单元，其特征在于所述数据采集单元在离线状态下，经由USB2. O协议连接上位机处理单元；一个动物保护单元，为维持动物体温和提示动物生理数据异常；所述动物保护单元选择H2828型加热垫，选择TMB9D05蜂鸣器。上述数据采集单元是由生理信号和加热垫的温度信号的四个传感器经由一个电压信号采集电路、一个电压信号放大转换电路和一个控制单元电路连接一个数据存储显示单元构成，一个电源电路为整个功能成的单元提供工作电源；所述数据采集单元的控制单元电路采用16位微控制器MSP430F5438作为数据采集单元的控制核心；所述数据存储显示单元选择SD存储卡作为采集数据的暂存媒介，通过MS12864图形点阵显示IXD完成数据显示； 数据存储显示单元还安装有工作单元指示灯。上位机上能够离线显示采集单元保存的文档数据；上位机软件的编程针对 Windows操作系统，采用Matlab软件的⑶I工具设计可视化的开发环境。本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点 本发明擦用的数据采集单元包含传感器、控制单元电路和数据存储显示单元，数据预
处理后控制加热垫和蜂鸣器的开关，可以多路采集生理信号传感器采集的动物生理信号， 监控试验动物的生命体征。
图1为本发明的数据采集单元结构框2为本发明的数据采集单元的软件流程3为本发明的上位机软件功能结构框图。
具体实施例方式现在把本发明的具体实施方式
结合附图详述如下
实施例1 参见图1，本动物试验台监控系统包括一个数据数据采集单元，所述数据采集单元在离线状态下，经由USB2.0协议连接上位机处理单元。上述数据采集单元是由生理信号和加热垫的温度信号的四个传感器1经由一个电压信号采集电路2、一个电压信号放大转换电路3 和一个控制单元电路4连接一个数据存储显示单元6构成，一个电源电路 7为整个功能成的单元提供工作电源；一个动物保护单元8，为维持动物体温和提示动物生理数据异常；所述数据采集单元的控制单元电路4采用16位微控制器MSP430F5438作为数据采集单元的控制核心；所述数据存储显示单元5选择SD存储卡作为采集数据的暂存媒介，通过MS12864图形点阵显示LCD完成数据显示；数据存储显示单元6还安装有工作单元指示灯5 ；所述动物保护单元选择H2828型加热垫，选择TMB9D05蜂鸣器。为了实现数据的随机存储，本实施例采用标准SD存储卡，生理信号经传感器采集为电信号，并放大转换后，由控制器MSP430F5438内置的ADC12模块进行数模转换后，通过 SPI通信协议，按照SD卡支持的命令集，根据FAT16文件系统的规范将数据写入SD卡。SD 卡上存储的数据可以在上位机上处理显示。为了实现数据的实时显示，本实施例采用深圳市美视实业发展有限公司提供的 MS12864液晶显示模块，该模块装备。该模块可以实时显示采集数据。图2示出本实施例中数据采集单元的软件流程。图3示出本实施例的上午机处理单元的软件功能结构。
权利要求
1.一种动物试验台监控系统，包括一个数据数据采集单元，其特征在于所述数据采集单元在离线状态下，经由USB2. 0协议连接上位机处理单元；并有一个动物保护单元(8)， 为维持动物体温和提示动物生理数据异常；所述动物保护单元选择H2828型加热垫，选择 TMB9D05蜂鸣器。
2.根据权利要求1所述的动物试验台监控系统，其特征在于所述数据采集单元是由生理信号和加热垫的温度信号的四个传感器(1)经由一个电压信号采集电路(2)、一个电压信号放大转换电路(3)和一个控制单元电路(4)连接一个数据存储显示单元(6)构成；所述控制单元电路(4)还连接所述动物保护单元(8);—个电源电路(7)为整个功能成的单元提供工作电源；所述控制单元电路(4)采用16位微控制器MSP430F5438作为数据采集单元的控制核心；所述数据存储显示单元(5)选择SD存储卡作为采集数据的暂存媒介，通过 MS12864图形点阵显示IXD完成数据显示；所述数据存储显示单元(6)还安装有工作单元指示灯(5)。
全文摘要
本发明涉及一种动物试验台监控系统。它包括一个数据采集单元，该数据采集单元在离线状态下，经由USB2.0协议连接上位机处理单元，并有一个动物保护单元，为维持动物体温和提示动物生理数据异常。实现动物生理电信号和加热垫温度信号的采集、数据LCD实时显示、数据SD卡随机存储、控制加热垫工作、控制蜂鸣器报警五个功能；数据上位机处理单元，实现SD卡存储数据的显示功能。本系统能够多路采集和监控动物的生理信号，维持动物体温，提示动物生理信号异常。
文档编号G05B19/048GK102156427SQ20111004816
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者代丽丽, 刘书朋, 吕海姣, 辛艳飞 申请人:上海大学