一种云智能平台下的医学试剂反应控制箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于保存医药试剂和培养活体组织的恒温装置的技术领域。
【背景技术】
[0002]如今在医疗领域中，恒温技术有着广泛的应用，有些试剂和活体组织需要极其稳定的存储环境，这也对恒温技术提出更苛刻的要求。现有的医用恒温培养箱采用按键操作，不能对历史数据进行保存，且均为单机使用，不具有物联网功能，而且温度数据传输依靠有线通信，使得设备的安装十分不便利。目前产品的主要缺陷如下:
[0003]1)普通医用恒温培养箱数据传输依靠有线通信，需要进行现场
[0004]布线，给设备的安装增加了工作量。
[0005]2)培养箱控制的恒温精度决定于传感器和微处理器的配合，不仅要选用精度高的传感器，还要有精简的算法设计，对程序设计要求较高。
[0006]3)普通医用恒温培养箱均为单机使用，不具有物联网功能，操作人员需要单独管理每一台培养箱，不能进行统一管理，需要投入更多的人力资源。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种云智能平台下的医学试剂反应控制箱，是为了解决现有恒温培养箱在数据传输上需要使用有线通信，而存在安装及传输十分不便利的问题；现有恒温培养箱不具有物联网功能，需要更多的人力资源的问题；以及现有恒温培养箱的传感器和微处理器的配合程序设计要求较高的问题。
[0008]本发明采用的技术方案是:一种云智能平台下的医学试剂反应控制箱，包括:主箱体，主箱体由隔板1-1分成两个空间，左侧空间内包括微控制器主机、W1-Fi模块，触控屏嵌入左侧空间的上面，微控制器主机用于控制系统整体的工作过程，包括读取温度传感器数据、发送温度数据至触控屏及Android设备、运用模糊PID算法控制恒温精度，Wi_Fi模块用于将温度数据发送至无线局域网中，触控屏用于监控水浴箱内温度状态及实现定时等附加功能；右侧空间包括水浴箱、加热制冷装置、循环水泵、多个温度传感器，水浴箱为试剂培养提供了恒温的环境，加热制冷片放置于水浴箱的外侧底部，用于升高和降低水浴箱内的温度，循环水泵用于保证水浴箱内温度均匀，多个温度传感器的测温端放置于水浴箱内部的水面下侧，用于测量水浴箱内温度。无线路由器为系统提供一个无线局域网络，用于将多个恒温箱组成恒温箱网络。Android设备作为无线网络中的一个节点，安装为恒温箱开发的应用程序后，可以远程监控无线网络中所有的恒温箱，并提供数据保存功能。
[0009]本发明的恒温箱具有可靠性高、恒温性能好、操作便利、温度控制精准，及外观设计上符合人们操作习惯的优点。
[0010]本发明具有数据传输实时性好的特点，微控制器每隔100ms就会采集一次箱内温度数据，在触控屏上实时显示温度数值及曲线；Android设备接入无线路由器提供的无线网络环境后，每隔300ms钟就会接收到一组新的温度数据，并可以绘制实时温度曲线图和保存历史温度数据。本发明数据传输的可靠性较高，系统微控制器主机和触控屏的通讯采用Modbus通讯协议，该协议可靠性高，为通用工业总线协议，从而方便系统的级联和扩展；系统微控制器主机和Android设备的通讯采用IEEE 802.11通讯协议，该协议是国际电工电子工程学会为无线局域网络制定的标准，具有可靠性高，应用范围广等优点。
[0011 ] 本发明的恒温环境稳定，选用高精度的温度传感器和模糊PID算法，使得控温精度在±0.3°C，保证了医药试剂和活体组织能够在一个稳定的恒温环境里存储。
[0012]本发明兼具便捷性与直观性，系统将液晶屏搭配物理按键替换成触控屏，使得整个系统美观大方，方便使用者快速熟悉操作流程。同时，使用者也可以从Android设备获取数据，免去重复查看设备的麻烦。系统组成网络，通过为多个医疗试剂反应箱分配不同的IP地址，可以组成医疗试剂反应箱网络。操作者通过Android设备可以同时管理多个试剂反应箱。便于数据分析，系统通过Android客户端将反应箱内温度数据自动保存至SD卡内，便于导入计算机，用于进一步的统计、分析。
【附图说明】
[0013]图1是本发明一种云智能平台下的医学试剂反应控制箱的45度侧视图；
[0014]图2是本发明一种云智能平台下的医学试剂反应控制箱结构图；
[0015]图3是图1中触控屏2、W1-Fi模块3、多个温度传感器4、微控制器主机5、PTC加热片7、TEC制冷片8和循环水泵9的电路连接示意结构图；
[0016]图4是本发明一种云智能平台下的医学试剂反应控制箱的软件流程图。
【具体实施方式】
[0017]【具体实施方式】一:结合图1和图2所示，它包括主箱体(1)、触控屏(2)、Wi_Fi模块
(3)、多个温度传感器⑷、微控制器(5)、水浴箱(6)、PTC加热片(7)、TEC制冷片⑶、循环水泵(9)、无线路由器(10)、Android设备(11)、支撑板(12)、底座(13)、石棉隔垫(14)、水
(15)、视窗(16);主箱体⑴的内部空间由隔板(1-1)分成左右两个空间，W1-Fi模块(3)和微控制器(5)都设置在主箱体⑴的内部左侧空间内，触控屏⑵设置在主箱体⑴的内部左侧空间的最上面，循环水泵(9)和水浴箱(6)都设置在主箱体(1)的内部右侧空间内，PTC加热片(7)和TEC制冷片(8)都设置在水浴箱(6)的外部底面上，多个温度传感器(4)的测温端都设置在水浴箱￠)内部水的水面下侧，视窗(16)设置于主箱体(1)右侧。无线路由器(10)设置在主箱体(1)外侧，用于将多个主箱体(1)组成网络，Android设备(11)设置在主箱体(1)外侧，用于监控无线路由器(10)网络信号辐射下多个主箱体(1)的温度数据，触控屏(2)的输出输入数据总线端与微控制器(5)的输入输出数据总线端使用数据线在主箱体(1)内部连接，W1-Fi模块(3)的输入数据总线端与微控制器(5)的输出数据总线端连接，W1-Fi模块(3)可与微控制器(5)通过串口通信，Android设备(11)经由无线路由器(10)与W1-Fi模块(3)进行无线数据传输，SD存储卡需要安装在Android设备11内部，Android设备(11)将接收到的温度数据自动保存至内置的SD存储卡中，多个温度传感器(4)的信号输出端分别与微控制器(5)的多个温度检测信号输入端连接，微控制器(5)的加热控制驱动输出端与PTC加热片(7)的驱动输入端连接，微控制器(5)的制冷控制驱动输出端与TEC制冷片(8)的驱动输入端连接，微控制器(5)的水泵控制驱动输出端与循环水泵(9)的驱动输入端连接，循环水泵(9)用于对水浴箱￠)内部的水进行循环。
[0018]如图3所述微控制器(5)核心微控制器的型号为IAP15F2K6