一种多通道光学采集系统电路的制作方法

1.本发明涉及信号采集技术领域，具体是一种多通道光学采集系统电路。


背景技术：

2.目前，市面上pcr设备的荧光采集电路，采用的光源电路采用多通道同时连接，无法实现单路的独立采集，容易出现相互干扰的问题；接收电路又分成多路的接收，使接收电路复杂化。
3.现有的技术在单通道测试时，也需要打开多个光源，那些不用采集的通道打开了光源，就存在对正在采集通道的干扰的隐患；led采用开关电源恒流驱动，纹波较大，光源稳定性不好。
4.在多个通道进行同时采集时，多路接收电路要同时工作，如果能合并到一个芯片内，则可以降低电路的成本，并且软件的开发和时序的控制也变得简单，出现问题的概率也会明显下降。
5.多路接收合为一个芯片后，在不影响现有效果的情况下，优化了设计的工作量，在产品进行生产和检验的时候，也降低了工作人员的难度，和工作的时间，对批量化生产有极大的帮助。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种多通道光学采集系统电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多通道光学采集系统电路，包括恒压电路、恒流电路、开关控制电路、pd信号滤波电路、基准电平电路以及信号采集电路；所述恒压电路，用于为后级电路提供稳定的电压；所述恒流电路，输入端与恒压电路的输出端连接，输出端连接led灯，用于给led灯提供稳定的工作电流；所述开关控制电路，连接在led灯的回路上，用于控制led灯的开和关；所述pd信号滤波电路，与led灯连接，用于对采集的led灯模拟信号进行滤波；所述信号采集电路，与pd信号滤波电路连接，用于接收led灯的模拟信号，并且转换为数字信号后，送出到处理器进行信号分析；所述基准电平电路，与信号采集电路连接，用于提供稳定的基准电平；作为本发明的进一步技术方案：所述信号采集电路通过spi接口连接处理器。
8.作为本发明的进一步技术方案：所述恒压电路包括三端稳压器vr9和电容ec1，三端稳压器vr9的端口vin连接15v的led供电电压，三端稳压器vr9的端口gnd接地，三端稳压器vr9的端口vout连接电容ec1，电容ec1的另一端接地，三端稳压器vr9的端口vout的输出电压为12v直流电。
9.作为本发明的进一步技术方案：所述恒流电路包含多路恒流分电路，其中第一路恒流分电路包括三端稳压器vr3、电容c20、电阻r9和电阻r12，所述三端稳压器vr3的端口vin连接12v直流电和电容c20，电容c20的另一端接地，三端稳压器vr3的端口vout连接电阻r9和电阻r12，三端稳压器vr3的端口gnd连接电阻r9的另一端、电阻r12的另一端和led灯正极，其余路结构相同。
10.作为本发明的进一步技术方案：所述开关控制电路包含多路开关控制分电路，其中第一路开关控制分电路包括开关管q1、电阻r21和电阻r25，开关管q1的漏极连接第一路led灯负极，开关管q1的栅极连接电阻r21和电阻r25，电阻r25的另一端连接控制信号led_1，开关管q1的源极连接电阻r21的另一端和接地端。
11.作为本发明的进一步技术方案：所述pd信号滤波电路包括多路pd信号滤波分电路，其中第一路pd信号滤波分电路包括电阻r55和电容c47，电阻r55的一端连接led的输出信号pd_adc1,电阻r55的另一端连接电容c47并输出模拟信号adc1到信号采集电路，电容c47的另一端接地。
12.作为本发明的进一步技术方案：所述信号采集电路包括信号采集芯片u2，所述信号采集芯片u2分别连接多路pd信号滤波分电路传输的模拟信号adc1-adcn。
13.作为本发明的进一步技术方案：所述基准电平电路包括基准电平芯片u3，基准电平芯片u3连接信号采集芯片u2。
14.作为本发明的进一步技术方案：所述开关管q1为mos管或三极管。
15.作为本发明的进一步技术方案：所述信号采集芯片u2通过lc滤波电路连接3.3v供电电源，lc滤波电路包括电感f5、电容c40和电容c51，电感f5的一端连接3.3v供电电源，电感f5的另一端连接电容c40、电容c51和信号采集芯片u2，电容c40的另一端连接电容c51的另一端和接地端。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可实现多路发光电路的独立发光控制，接收用一个芯片进行6路的分时采集，可只采集单路信号，也可同时采集多路信号，可方便的操作，并降低干扰的问题。
附图说明
17.图1是本发明的恒压电路原理图。
18.图2是本发明的恒流电路原理图。
19.图3是本发明的开关控制电路原理图。
20.图4是本发明的pd信号滤波电路原理图。
21.图5是本发明的基准电平电路以及信号采集电路原理图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1：
请参照图1-图5,一种多通道光学采集系统电路，包括恒压电路、恒流电路、开关控制电路、pd信号滤波电路、基准电平电路以及信号采集电路；其中，恒压电路为后级电路提供稳定的电压；恒流电路的输入端与恒压电路的输出端连接，其输出端连接led灯，恒流电路能够给led灯提供稳定的工作电流；开关控制电路连接在led灯的回路上，用于控制led灯的开和关；pd信号滤波电路，与led灯连接，用于对采集的led灯模拟信号并且对采集到的模拟信号进行滤波处理；同时将滤波处理后的信号传输给信号采集电路，信号采集电路接收到led灯的模拟信号后，将其转换为数字信号后，并通过spi接口送出到处理器进行信号分析；基准电平电路，与信号采集电路连接，用于提供稳定的基准电平；提高电路的准确度。
24.实施例2，在实施例1的基础上：如图1所示，本设计的恒压电路包括三端稳压器vr9和电容ec1，三端稳压器vr9的端口vin连接15v的led供电电压，三端稳压器vr9的端口gnd接地，三端稳压器vr9的端口vout连接电容ec1，电容ec1的另一端接地，三端稳压器vr9的端口vout的输出电压为12v直流电，三端稳压器主要用于直流电路的保护电路,起到降压、稳压的作用。常用的型号为78系列和79系列,由于本设计的输出电压为12v直流电，并且本设计输出电压为正电压，因此本设计可以采用7812系列进行供电。
25.实施例3，在实施例2的基础上：如图2所示，本设计的恒流电路包含多路恒流分电路，以六路为例，其中第一路恒流分电路包括三端稳压器vr3、电容c20、电阻r9和电阻r12，所述三端稳压器vr3的端口vin连接12v直流电和电容c20，电容c20的另一端接地，三端稳压器vr3的端口vout连接电阻r9和电阻r12，三端稳压器vr3的端口gnd连接电阻r9的另一端、电阻r12的另一端和第一路led灯正极，第二路恒流分电路包括三端稳压器vr4、电容c17、电阻r10和电阻r13，所述三端稳压器vr4的端口vin连接12v直流电和电容c17，电容c17的另一端接地，三端稳压器vr4的端口vout连接电阻r10和电阻r13，三端稳压器vr4的端口gnd连接电阻r10的另一端、电阻r13的另一端和第二路led灯正极，第三路恒流分电路包括三端稳压器vr5、电容c18、电阻r11和电阻r14，所述三端稳压器vr5的端口vin连接12v直流电和电容c18，电容c18的另一端接地，三端稳压器vr5的端口vout连接电阻r11和电阻r14，三端稳压器vr5的端口gnd连接电阻r11的另一端、电阻r14的另一端和第三路led灯正极，第四路恒流分电路包括三端稳压器vr6、电容c22、电阻r15和电阻r18，所述三端稳压器vr6的端口vin连接12v直流电和电容c22，电容c22的另一端接地，三端稳压器vr6的端口vout连接电阻r15和电阻r18，三端稳压器vr6的端口gnd连接电阻r15的另一端、电阻r18的另一端和第四路led灯正极，第五路恒流分电路包括三端稳压器vr7、电容c23、电阻r16和电阻r19，所述三端稳压器vr7的端口vin连接12v直流电和电容c23，电容c23的另一端接地，三端稳压器vr7的端口vout连接电阻r16和电阻r19，三端稳压器vr7的端口gnd连接电阻r16的另一端、电阻r19的另一端和第五路led灯正极，第多路恒流分电路包括三端稳压器vr8、电容c24、电阻r17和电阻r20，所述三端稳压器vr8的端口vin连接12v直流电和电容c24，电容c24的另一端接地，三端稳压器vr8的端口vout连接电阻r17和电阻r20，三端稳压器vr8的端口gnd连接电阻r17的另一端、电阻r20的另一端和第六路led灯正极，电容c17、电容c18、电容c20、电容c22、电容c23和电容c24的另一端均接地连接，通过上述对三端稳压器的介绍可知，本电路用于给led灯提供电压，其输入端为12v直流电，因为要匹配更多的led灯，使得本设计的适用范围更广泛，因此本电路的vr3-vr8只需满足输入12v，输出为正电压均可，其型号可以根据不同
的led灯负载进行调换。
26.实施例4，在实施例3的基础上，如图3所示，本设计的开关控制电路包含多路开关控制分电路，以六路为例，其中第一路开关控制分电路包括开关管q1、电阻r21和电阻r25，开关管q1的漏极连接第一路led灯负极，开关管q1的栅极连接电阻r21和电阻r25，电阻r25的另一端连接控制信号led_1，开关管q1的源极连接电阻r21的另一端和接地端，第二路开关控制分电路包括开关管q2、电阻r22和电阻r26，开关管q1的漏极连接第二路led灯负极，开关管q2的栅极连接电阻r22和电阻r26，电阻r26的另一端连接控制信号led_2，开关管q2的源极连接电阻r22的另一端和接地端。第三路开关控制分电路包括开关管q3、电阻r23和电阻r27，开关管q1的漏极连接第三路led灯负极，开关管q3的栅极连接电阻r23和电阻r27，电阻r27的另一端连接控制信号led_3，开关管q3的源极连接电阻r23的另一端和接地端。第四路开关控制分电路包括开关管q4、电阻r24和电阻r28，开关管q4的漏极连接第四路led灯负极，开关管q4的栅极连接电阻r24和电阻r28，电阻r28的另一端连接控制信号led_4，开关管q4的源极连接电阻r24的另一端和接地端。第五路开关控制分电路包括开关管q5、电阻r29和电阻r32，开关管q5的漏极连接第五路led灯负极，开关管q2的栅极连接电阻r29和电阻r32，电阻r32的另一端连接控制信号led_5，开关管q5的源极连接电阻r29的另一端和接地端。第多路开关控制分电路包括开关管q6、电阻r30和电阻r31，开关管q6的漏极连接第六路led灯负极，开关管q6的栅极连接电阻r30和电阻r31，电阻r31的另一端连接控制信号led_6，开关管q6的源极连接电阻r30的另一端和接地端，开关管q1为mos管或三极管,不管选择哪种开关元件，均可知，图中该元件的1脚为其控制端，想要使led灯通电，需要给其1脚高电平，想要使led灯断电，需要给其1脚低电平，因此控制led的通断也很简单。
27.实施例5，在实施例4的基础上：如图4所示，所述pd信号滤波电路包括多路pd信号滤波分电路，以六路为例，其中第一路pd信号滤波分电路包括电阻r55和电容c47，电阻r55的一端连接led的输出信号pd_adc1,电阻r55的另一端连接电容c47并输出模拟信号adc1到信号采集电路，电容c47的另一端接地，第二路pd信号滤波分电路包括电阻r57和电容c48，电容c48的另一端接地，电阻r57的一端连接led的输出信号pd_adc2,电阻r57的另一端连接电容c48并输出模拟信号adc2到信号采集电路。第三路pd信号滤波分电路包括电阻r71和电容c61，电阻r71的一端连接led的输出信号pd_adc3,电阻r71的另一端连接电容c61并输出模拟信号adc3到信号采集电路，电容c61的另一端接地。第四路pd信号滤波分电路包括电阻r73和电容c62，电容c62的另一端接地，电阻r73的一端连接led的输出信号pd_adc4,电阻r73的另一端连接电容c62并输出模拟信号adc4到信号采集电路。第五路pd信号滤波分电路包括电阻r89和电容c78，电容c78的另一端接地，电阻r89的一端连接led的输出信号pd_adc5,电阻r89的另一端连接电容c78并输出模拟信号adc5到信号采集电路。第多路pd信号滤波分电路包括电阻r87和电容c76，电容c76的另一端接地，电阻r87的一端连接led的输出信号pd_adc6,电阻r87的另一端连接电容c76并输出模拟信号adc6到信号采集电路。每一路pd信号滤波分电路中的电阻和电容均组成一个简单的rc滤波电路，能够滤除采集信号中的杂波，增加采样信号的精准度。
28.实施例6，在实施例5的基础上，如图5所示，本设计的信号采集电路包括信号采集芯片u2，所述信号采集芯片u2的端口23-28分别依次连接多路pd信号滤波分电路传输的模拟信号adc1-adc6。基准电平电路包括基准电平芯片u3，基准电平芯片u3连接信号采集芯片
u2，信号采集芯片u2通过lc滤波电路连接3.3v供电电源，lc滤波电路包括电感f5、电容c40和电容c51，电感f5的一端连接3.3v供电电源，电感f5的另一端连接电容c40、电容c51和信号采集芯片u2的端口17，电容c40的另一端连接电容c51的另一端和接地端，基准电平芯片u3的端口2连接有电感f8、电容c19和电容c49，电感f8的另一端连接12v电源，电容c19的另一端连接电容c49的另一端、基准电平芯片u3的端口4和接地端，信号采集芯片u2的端口4连接有电容c44和电容c46，信号采集芯片u2的端口32连接电容c50和基准电平芯片u3的端口6，信号采集芯片u2的端口6连接信号采集芯片u2的端口7、电容c52、电容c53以及电感f4，信号采集芯片u2的端口19连接电容c57和电容c59，电容c44的另一端接地，电容c46的另一端接地，电容c52的另一端接地，电容c53的另一端接地，电感f4的另一端连接5v电压,电容c50的另一端接地，电容c57的另一端接地，电容c59的另一端接地，信号采集芯片u2的端口16连接电阻r8，信号采集芯片u2的端口14连接电阻r63，信号采集芯片u2的端口12连接电阻r56，信号采集芯片u2的端口13连接电阻r53，信号采集芯片u2的端口11连接电阻r61。电阻r63的另一端连接spi接口spi_cs，电阻r53的另一端连接spi接口spi_sck、电阻r56的另一端连接spi接口spi_mosi，电阻r61的另一端连接spi接口miso，信号采集芯片u2的端口5、1、2、18、29、31、33均接地，信号采集芯片u2进行转换为数字信号后，通过spi接口送出到处理器进行信号分析。
29.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。