液体检测电路的制作方法

本发明涉及一种液体检测电路，尤其涉及一种用于基因测序仪的液体检测电路。

背景技术：

基因测序仪通常需要使用多种试剂。现有技术一般通过人工检测放置于工作台的试剂是否用完，然后手动更换试剂。随着基因测序仪工业自动化程度日益提高，需要一种结构简单能够自动检测试剂是否用完的液体检测电路。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单的液体检测电路。

一种液体检测电路，其特征在于包括：

控制电路，用于产生方波脉冲；

通讯电路，用于接收所述方波脉冲产生交流脉冲电压；

间隔设置的第一探针和第二探针，第一探针连接至通讯电路用于将所述交流脉冲电压施加至待探测液体；以及

检测电路，连接至第二探针，用于检测所述交流脉冲电压并产生检测信号，所述检测信号用于判断所述待探测液体是否用完。

进一步地，所述液体检测电路还包括上位机，所述控制电路根据检测信号判断待探测液体是否用完，并通过通讯电路通知上位机补充待探测液体。

进一步地，所述控制电路为单片机芯片。

进一步地，所述单片机芯片包括第一至第八管脚，单片机芯片的第一管脚接参考电压，单片机芯片的第二管脚接电源，单片机芯片的第三管脚用于接收检测信号，单片机芯片的第四管脚接地，单片机芯片的第五管脚和第六管脚分别作为单片机接收端和发射端连接至通讯电路用于和上位机建立通信连接，单片机芯片的第七管脚连接至通讯电路用于提供所述方波信号给通讯电路，单片机芯片的第八管脚串联反向的第一二极管和第一电阻连接至电源。

进一步地，所述通讯电路为串口通信芯片。

进一步地，所述串口通信芯片包括第一至第十六管脚，串口通信芯片的第一管脚和第三管脚之间连接第三电容，串口通信芯片的第二管脚经第五电容接地，串口通信芯片的第四管脚和第五管脚之间连接第四电容，串口通信芯片的第六管脚经第六电容接地；串口通信芯片的第七管脚和第八管脚分别作为上位机通讯发射端和接收端连接至上位机，串口通信芯片的第九管脚和第十管脚分别连接单片机芯片的第五管脚和第六管脚；串口通信芯片的第十一管脚连接至单片机芯片的第七管脚用于接收方波信号；串口通信芯片的第十二管脚连接至单片机芯片的第三管脚用于发送检测信号；串口通信芯片的第十三管脚连接至检测电路用于接收所述检测信号；串口通信芯片的第十四管脚连接至第一探针。

进一步地，所述检测电路包括开关管、第三二极管、第四二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第十三电容，所述开关管的一个连接端接地，开关管的另一个连接端连接串口通信芯片的第十三管脚并经由第五电阻连接电源，所述开关管的控制端串联第七电阻和反向的第三二极管连接至第二探针，所述开关管的控制端还串联第八电阻、反向的第四二极管和第十三电容连接至第二探针，第二探针经第六电阻接地。

进一步地，所述参考电压为电源串联第二电阻和第三电阻接地产生的分电压。

进一步地，单片机芯片的第三管脚还经由第四电阻接地。

进一步地，所述电源经并联后的第一电容和第二电容接地。

相对于现有技术，本发明采用的通讯电路既可以产生用于探测液体是否用完或是否排空交流脉冲，又可以在上位机和控制电路之间实现通讯连接，不仅电路结构简单，而且成本较低，便于推广和使用。

附图说明

图1为本发明一实施方式液体检测电路的方框示意图。

图2为图1液体检测电路一实施例的控制电路的电路图。

图3为图1液体检测电路一实施例的通讯电路的电路图。

图4为图1液体检测电路一实施例的检测电路的电路图。

图5为图1液体检测电路一实施例的供电电源的电路图。

图6为图1液体检测电路产生的方波信号的波形图。

图7为图1液体检测电路产生的交流脉冲电压的波形图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。

参考图1，本发明的液体检测电路包括控制电路10、通讯电路20、检测电路30、第一探针41、第二探针42和上位机50。

控制电路10用于产生方波脉冲。

通讯电路20用于接收所述方波脉冲产生交流脉冲电压。

第一探针41和第二探针42间隔设置在待探测液体60中，第一探针41连接至通讯电路用于接收所述交流脉冲电压并将所述交流脉冲电压施加至待探测液体60。

检测电路30连接至第二探针42，用于检测所述交流脉冲并产生检测信号，所述检测信号用于判断所述待探测液体是否用完或是否排空。

本实施例中，所述检测信号通过通讯电路20传输至所述控制电路10，所述控制电路10根据检测信号判断所述待探测液体是否用完或排空。本实施例中所述控制电路10通过通讯电路20和所述上位机50建立通信连接，当所述控制电路10根据检测信号判断探测液体60用完或排空时，控制电路10通过通讯电路20通知上位机50补充待探测液体。本实施例中，所述上位机50为高通量基因测序设备的控制主机，所述待探测液体为基因测序所使用的试剂。

替代实施例中，所述控制电路10根据检测信号判断所述待探测液体是否装满。当所述控制电路10根据检测信号判断探测液体60装满时，控制电路10通过通讯电路20通知上位机50排空待探测液体。本实施例中，所述上位机50为高通量基因测序设备的控制主机，所述探测液体为基因测序所产生的废液。

请一并参考图2，本实施例中，所述控制电路10为单片机芯片u1，例如stc15w207s芯片。所述单片机芯片u1包括第一至第八管脚。

单片机芯片u1的第一管脚p54接参考电压。所述参考电压为电源vcc串联第二电阻r2和第三电阻r3接地产生的分压。

单片机芯片u1的第二管脚接电源vcc。

单片机芯片u1的第三管脚p55用于接收检测信号cmp+。本实施例中，单片机芯片u1的第三管脚还经由第四电阻接地。

单片机芯片u1的第四管脚gnd接地。

单片机芯片u1的第五管脚p30和第六管脚p31分别作为单片机接收端和发射端连接至通讯电路20，进而用于和上位机50建立通信连接。本实施例中，所述单片机芯片u1的第五管脚p30从通讯电路20接收通讯信号rxd，所述单片机芯片u1的第六管脚p31发射通讯信号txd给通讯电路20。

单片机芯片u1的第七管脚p32连接至通讯电路20用于提供所述方波信号给通讯电路20。

单片机芯片u1的第八管脚p33串联反向的第一二极管d1和第一电阻r1连接至电源vcc。本实施例中第一二极管d1为发光二极管。一实施例中，所述第一二极管d1发出的光线用于指示单片机芯片u1对检测信号的判断结果，例如待探测液体60为试剂时，可以用来表示待探测液体60已经用完；待探测液体60是废液时，可以表示废液已经装满。

指示单片机芯片u1的工作状态。控制电路10根据检测信号判断探测液体60用完或排空时

较佳实施例中，第一电阻r1为3kω，第二电阻r2和第三电阻分别为10kω，第四电阻为4.7kω。

参考图3，本实施例中，所述通讯电路20为串口通信芯片u2，例如max3232/232芯片。所述串口通信芯片u2包括第一至第十六管脚。

串口通信芯片u2的第一管脚c1+和第三管脚c1-之间连接第三电容c3。

串口通信芯片u2的第二管脚v+经第五电容c5接地。

串口通信芯片u2的第四管脚c2+和第五管脚c2-之间连接第四电容c4。

串口通信芯片u2的第六管脚v-经第六电容c6接地。

串口通信芯片u2的第七管脚t2out和第八管脚r2in分别作为上位机通讯发射端和上位机通讯接收端连接至上位机50。

串口通信芯片u2的第九管脚r2out和第十管脚t2in作为单片机通讯接收端和单片机通讯发射端分别连接单片机芯片u1的第五管脚p30和第六管脚p31。本实施例中串口通信芯片u2的第九管脚r2out将从上位机50接收的信号rxd传输给单片机芯片u1的第五管脚p30,并将从单片机芯片u1的第六管脚p31接收的信号txd传输给上位机50，以实现单片机芯片u1和上位机50之间的通信连接。

串口通信芯片u2的第十一管脚t1in连接至单片机芯片u1的第七管脚p32用于接收方波信号。

串口通信芯片u2的第十二管脚r1out连接至单片机芯片u1的第三管脚p55用于发送检测信号cmp+给单片机芯片u1。

串口通信芯片u2的第十三管脚r1in连接至检测电路30用于接收所述检测信号。

串口通信芯片u2的第十四管脚t1out连接至第一探针41，以将所述交流脉冲电压施加至待探测液体60。

较佳实施例中，第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容都为0.1uf。

参考图4，所述检测电路30包括开关管q1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第十三电容c13。

所述开关管q1的一个连接端接地，开关管q1的另一个连接端连接串口通信芯片u2的第十三管脚r1in并经由第五电阻r5连接电源vcc。所述开关管q1的控制端串联第七电阻r7和反向的第三二极管d3连接至第二探针42。所述开关管q1的控制端还串联第八电阻r8、反向的第四二极管d4和第十三电容c13连接至第二探针41。第二探针42经第六电阻r6接地。本实施例中，检测电路30和通讯电路20通过两针接口电路j2实现与所述第一探针41和第二探针42之间的连接。

所述第二二极管d2的正极接地，负极连接串口通信芯片u2的第十三管脚r1in。

参考图5，本实施例中，5v电源vcc经并联后的第一电容c1和第二电容c2接地。

较佳实施例中，所述开关管为npn型三级管，例如9013。所述开关管q1的控制端为基极，开关管q1的第一连接端为射极，开关管q1的第二连接端为集极。所述开关管q1也可为mos管，此时所述开关管q1的控制端为栅极，开关管q1的第一连接端为源极，开关管q1的第二连接端为漏极。较佳实施例中，所述第二二极管为5v的稳压管，所述第七电容c7为0.1uf，所述第十三电容c13为高频耦合电容。第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8分别为1kω、10kω、10kω和10kω。

一并参考图6-7，工作时，单片机芯片u1产生如图6所示的方波信号，通过第七管脚p32提供给串口通信芯片u2的第十一管脚t1in，串口通信芯片u2根据收到的方波信号产生如图7所示的正负9v的交流脉冲电压，所述交流脉冲电压通过第一探针41施加至待探测液体60。本实施例中采用较高电压的交流脉冲电压对试剂或废液进行检测，可以有效防止第一探针41和第二探针42表层产生结晶体或电解腐蚀，保证检测过程安全可靠，且延长探针使用寿命。

当容器中的液体60被第二探针42接触时，正9v的电压经过第三二极管d3和第七电阻r7驱动开关管q1导通，于是检测电路30给串口通信芯片u2的第十三管脚r1in提供0v接地电压作为检测信号。负9v的电压经过第十三电容c13耦合为正电压后通过第四二极管d4和第八电阻r8驱动开关管q1导通，给串口通信芯片u2的第十三管脚r1in提供0v接地电压作为检测信号。串口通信芯片u2将检测信号转换为5v高电平后提供给单片机芯片u1的第三管脚p55，单片机芯片u1根据此5v高电平检测信号cmp+判断所述待探测液体没有用完或排空。

当容器中的液体60剩余量超出第二探针42接触范围时，第二探针42不能接收第一探针41提供的交流脉冲电压时，开关管q1不能导通，检测电路30给串口通信芯片u2的第十三管脚r1in提供5v电源电压作为检测信号。串口通信芯片u2将检测信号转换为0v低电平后提供给单片机芯片u1的第三管脚p55，单片机芯片u1根据此0v低电平检测信号cmp+判断所述待探测液体已经用完或排空。此时单片机芯片u1通过串口通信芯片u2和上位机50建立通讯连接并通知上位机50补充液体60。

相对于现有技术，本发明采用的通讯电路20既可以产生用于探测液体是否用完或是否排空交流脉冲，又可以在上位机50和控制电路10之间实现通讯连接，不仅电路结构简单，而且成本较低，便于推广和使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。