一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，包括上位機和下位機，上位機是搭載LabVIEW平臺的PC機，下位機包括：單片機控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置；樣本載送裝置配有兩套電機-導軌；激光裝置設計成激光器易于拆卸更換的結構。本案所公開的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，能夠適應多種場合的熒光檢測，自由度較高；同時LabVIEW程序相對容易修改，能夠滿足實驗人員的多樣化需求；在實際檢測過程中，除加樣之外的工作均實現自動化，提高了檢測精度，提升了儀器的自動化程度、可靠性和自由度，具有較高的實用價值。
【專利說明】—種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種熒光檢測系統，特別涉及一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統。
【背景技術】
[0002]免疫熒光技術是將抗原抗體反應的高度特異性與熒光的敏感可測性有機的結合在一起，以熒光物質為示蹤劑標記抗原或抗體制成的特異性試劑，用于檢測相應的抗體或抗原的技術。免疫熒光檢測使用特定的廣元照射抗原抗體結合物中的熒光物質，輻射出熒光，利用熒光檢測系統來進行定量檢測。這種方式具有準確、靈敏、快速的優點，被廣泛的應用于醫學、生物學和藥學領域。
[0003]目前市場上的熒光檢測系統都是專門針對于某種特定的試劑條來進行檢測，而在科學技術的研究過程中，尤其是試劑的研制過程中，能夠適應多種試劑條，自由度更高的熒光檢測平臺的需求越來越大。
[0004]現有的熒光檢測系統有以下不足:
[0005]現有的熒光檢測系統都是針對其特定的試劑條或試劑片來配合使用，如果實驗者想使用自己制作的試劑條來做科學實驗的話，將很難匹配的起來。
[0006]現有的熒光檢測系統基本是采用單片機來作為中央處理單元對采集的信號進行處理。由于單片機資源的有限，很難對數據做大量的處理和分析，因此其結果的準確性還有待加強，且分析內容不夠全面。
[0007]現有的熒光檢測系統的發射光都固定為特定的波長，檢測不同的抗原抗體結合物所需的光波長往往不特定，因此檢測范圍有限。
[0008]現有的熒光檢測系統的數據處理過程集中在單片機中完成，這就使得其處理算法固定，不能夠按照實驗者的思路來進行部分算法的調整。
[0009]這些問題一直是試劑研究人員比較頭疼的問題。
實用新型內容
[0010]針對上述產品中存在的不足之處，本實用新型提供一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，能夠適應多種場合的熒光檢測，自由度較高；同時LabVIEW程序相對容易修改，能夠滿足實驗人員的多樣化需求；在實際檢測過程中，除加樣之外的工作均實現自動化，提高了檢測精度，提升了儀器的自動化程度、可靠性和自由度，具有較高的實用價值。
[0011]本實用新型所提供的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，包括上位機和下位機，所述下位機包括:單片機控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置；
[0012]所述上位機是搭載LabVIEW平臺的PC機；
[0013]所述樣本載送裝置包括:
[0014]機架，所述機架設有一塊用于承載電機和導軌的水平設置的基板；[0015]第一載送機構，包括第一電機、第一導軌、第二導軌、第一絲杠及第一載物臺；所述第一導軌和第二導軌平行間隔設置于所述基板上，所述第一導軌和第二導軌分別設有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第一載物臺；所述第一電機設置在第一導軌和第二導軌之間并固定連接于基板上，所述第一電機的輸出端連接所述第一絲杠，所述第一絲杠與所述第一導軌、第二導軌平行，所述第一絲杠設有一螺母，所述螺母固定連接于所述第一載物臺下方；
[0016]第二載送機構，包括第二電機、第三導軌、第四導軌、第二絲杠及第二載物臺；所述第三導軌和第四導軌平行間隔設置于所述第一載物臺上，且在空間上與所述第一導軌、第二導軌相互垂直，所述第三導軌和第四導軌分別設有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第二載物臺；所述第二載物臺的尺寸小于所述第一載物臺的尺寸，所述第二電機設置在第三導軌和第四導軌之間并固定連接于第二載物臺上，所述第二電機的輸出端連接所述第二絲杠，所述第二絲杠與所述第三導軌、第四導軌平行，且在空間上與所述第一絲杠相互垂直，所述第二絲杠設有一螺母，所述螺母固定連接于所述第二載物臺下方；
[0017]所述激光裝置包括激光器、激光器固定件和一塊印制電路板；所述激光器固定件固定連接在所述印制電路板上，所述激光器固定件上設有激光器引腳卡孔和卡孔釋放按鈕，其用于固定或拆卸所述激光器。
[0018]優選地，所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，所述單片機控制裝置包括:供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅動模塊、激光器驅動模塊、電機驅動模塊及上位機通訊模塊；其中，
[0019]所述供電模塊用于提供整套電路工作所需的電流；
[0020]所述光電檢測模塊與所述光電接收裝置相連，用于控制信號的采集、放大及過濾；
[0021]所述條碼掃描驅動模塊與所述條碼掃描裝置相連，用于控制試劑片上條碼信息的讀取；
[0022]所述激光器驅動模塊與所述激光裝置相連，用于為激光器提供恒定的電流使其保持穩定光強；
[0023]所述電機驅動模塊與所述第一電機、第二電機相連，用于控制電機的運行進而控制樣本載送裝置的運動；
[0024]所述上位機通訊模塊與所述PC機相連，用于控制數據信息的傳輸；
[0025]所述單片機模塊分別與供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅動模塊、激光器驅動模塊、電機驅動模塊、上位機通訊模塊相連，用于控制數據的接收、預處理及與上位機的信
息交互。
[0026]本實用新型的有益效果是:該熒光檢測系統能夠適應多種場合的熒光檢測，自由度較高；同時LabVIEW程序相對容易修改，能夠滿足實驗人員的多樣化需求；在實際檢測過程中，除加樣之外的工作均實現自動化，提高了檢測精度，提升了儀器的自動化程度、可靠性和自由度，具有較高的實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統整體結構示意圖。
[0028]圖2為本實用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統中單片機控制裝置電路部分組成圖。
[0029]圖3為本實用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統中樣本載送裝置中的電機-導軌示意圖。
[0030]圖4為本實用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統中激光裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0032]請參見圖1?圖4，其說明本實用新型一實施例的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，包括上位機和下位機，上位機是搭載LabVIEW平臺的PC機，PC機為LabVIEW程序提供程序運行的硬件載體，LabVIEW程序包括數據接收部分、數據處理部分、通訊控制部分、人機交互部分、邏輯控制部分等，實現測試數據的綜合分析與處理以及人機交互界面；下位機包括:單片機控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置。
[0033]激光裝置包括激光器、激光器固定件和一塊印制電路板；激光器固定件固定連接在印制電路板上，激光器固定件上設有激光器引腳卡孔和卡孔釋放按鈕，其用于固定或拆卸激光器；激光器能夠發射特定波長的激光，用以照射樣品激發熒光；該激光器易安裝與拆卸，方便更換激光器，以便輸出不同波長的激光，能適合多種場合的熒光檢測，自由度高。當需要更換激光器時，只需按下卡孔釋放按鈕，拔出激光器，然后將新的激光器引腳插入激光器引腳卡孔即可完成更換。
[0034]樣本載送裝置主要是機械部分，配備兩套電機-導軌，使得整個載送臺能夠在平面內自由運動。它包括:
[0035]機架，機架設有一塊用于承載電機和導軌的水平設置的基板；
[0036]第一載送機構，包括第一電機、第一導軌、第二導軌、第一絲杠及第一載物臺；第一導軌和第二導軌平行間隔設置于基板上，第一導軌和第二導軌分別設有一滑塊，滑塊用于支撐上方的第一載物臺；第一電機設置在第一導軌和第二導軌之間并固定連接于基板上，第一電機的輸出端連接第一絲杠，第一絲杠與第一導軌、第二導軌平行，第一絲杠設有一螺母，該螺母固定連接于第一載物臺下方；
[0037]第二載送機構，包括第二電機、第三導軌、第四導軌、第二絲杠及第二載物臺；第三導軌和第四導軌平行間隔設置于第一載物臺上，且在空間上與第一導軌、第二導軌相互垂直，第三導軌和第四導軌分別設有一滑塊，滑塊用于支撐上方的第二載物臺；第二載物臺的尺寸小于第一載物臺的尺寸，第二電機設置在第三導軌和第四導軌之間并固定連接于第二載物臺上，第二電機的輸出端連接第二絲杠，第二絲杠與所述第三導軌、第四導軌平行，且在空間上與第一絲杠相互垂直，第二絲杠設有一螺母，螺母固定連接于第二載物臺下方。
[0038]光電接收裝置是一套光路，將激光器產生的發射光照射到樣品，激發出相應的熒光，并將熒光接收至光電接收器，將光信號轉變成電信號以便進行后續處理。
[0039]條碼掃描裝置與單片機控制部分相連接。該裝置能夠感知試劑片的位置，并在試劑片走到合適位置的時候讀取一維條形碼內容，該一維條碼用于記錄試劑片上存儲的被試
者信息。
[0040]單片機控制裝置是為其他裝置工作所需的配套電路總和。該部分由以下模塊組成:供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅動模塊、激光器驅動模塊、電機驅動模塊、上位機通訊模塊及單片機模塊。其中，供電模塊主要為降壓、穩壓電路，為整套電路提供工作所需的電流；光電檢測模塊由信號采集、信號放大、信號濾波等部分組成，實現信號的前端處理；條碼掃描驅動模塊由電壓比較電路實現試劑片感應，由串行總線實現條碼信息的讀取；激光器驅動模塊主要為恒流驅動電路，為激光器提供恒定的電流使其保持較為穩定的光強；電機驅動模塊使用電機驅動芯片構成開環的電機控制電路，通過控制電機的運行進而控制載送裝置的運動；上位機通訊模塊通過RS232總線實現單片機和PC機的信息傳輸；單片機模塊是存儲下位機控制程序的載體，可選用單片機C8051F061，能夠滿足高采樣頻率和多外設支持的性能要求，實現數字信息的接收、預處理、各外設的驅動以及與上位機的信息交互。
[0041]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【權利要求】
1.一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，包括上位機和下位機，所述下位機包括:單片機控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置，其特征在于: 所述上位機是搭載LabVIEW平臺的PC機； 所述樣本載送裝置包括: 機架，所述機架設有一塊用于承載電機和導軌的水平設置的基板； 第一載送機構，包括第一電機、第一導軌、第二導軌、第一絲杠及第一載物臺；所述第一導軌和第二導軌平行間隔設置于所述基板上，所述第一導軌和第二導軌分別設有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第一載物臺；所述第一電機設置在第一導軌和第二導軌之間并固定連接于基板上，所述第一電機的輸出端連接所述第一絲杠，所述第一絲杠與所述第一導軌、第二導軌平行，所述第一絲杠設有一螺母，所述螺母固定連接于所述第一載物臺下方；第二載送機構，包括第二電機、第三導軌、第四導軌、第二絲杠及第二載物臺；所述第三導軌和第四導軌平行間隔設置于所述第一載物臺上，且在空間上與所述第一導軌、第二導軌相互垂直，所述第三導軌和第四導軌分別設有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第二載物臺；所述第二載物臺的尺寸小于所述第一載物臺的尺寸，所述第二電機設置在第三導軌和第四導軌之間并固定連接于第二載物臺上，所述第二電機的輸出端連接所述第二絲杠，所述第二絲杠與所述第三導軌、第四導軌平行，且在空間上與所述第一絲杠相互垂直，所述第二絲杠設有一螺母，所述螺母固定連接于所述第二載物臺下方； 所述激光裝置包括激光器、激光器固定件和一塊印制電路板；所述激光器固定件固定連接在所述印制電路板上，所述激光器固定件上設有激光器引腳卡孔和卡孔釋放按鈕，其用于固定或拆卸所述激光器。
2.根據權利要求1所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統，其特征在于，所述單片機控制裝置包括:供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅動模塊、激光器驅動模塊、電機驅動模塊、上位機通訊模塊及單片機模塊； 其中， 所述供電模塊用于提供整套電路工作所需的電流； 所述光電檢測模塊與所述光電接收裝置相連，用于控制信號的采集、放大及過濾； 所述條碼掃描驅動模塊與所述條碼掃描裝置相連，用于控制試劑片上條碼信息的讀取； 所述激光器驅動模塊與所述激光裝置相連，用于為激光器提供恒定的電流使其保持穩定光強； 所述電機驅動模塊與所述第一電機、第二電機相連，用于控制電機的運行進而控制樣本載送裝置的運動； 所述上位機通訊模塊與所述PC機相連，用于控制數據信息的傳輸； 所述單片機模塊分別與供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅動模塊、激光器驅動模塊、電機驅動模塊、上位機通訊模塊相連，用于控制數據的接收、預處理及與上位機的信息交互。
【文檔編號】G01N21/64GK203672785SQ201320634223
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】錢慶, 王弼陡, 程文播, 孫海旋 申請人:中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所