一種云智能平臺下的醫學試劑反應控制箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于保存醫藥試劑和培養活體組織的恒溫裝置的技術領域。
【背景技術】
[0002]如今在醫療領域中，恒溫技術有著廣泛的應用，有些試劑和活體組織需要極其穩定的存儲環境，這也對恒溫技術提出更苛刻的要求。現有的醫用恒溫培養箱采用按鍵操作，不能對歷史數據進行保存，且均為單機使用，不具有物聯網功能，而且溫度數據傳輸依靠有線通信，使得設備的安裝十分不便利。目前產品的主要缺陷如下:
[0003]1)普通醫用恒溫培養箱數據傳輸依靠有線通信，需要進行現場
[0004]布線，給設備的安裝增加了工作量。
[0005]2)培養箱控制的恒溫精度決定于傳感器和微處理器的配合，不僅要選用精度高的傳感器，還要有精簡的算法設計，對程序設計要求較高。
[0006]3)普通醫用恒溫培養箱均為單機使用，不具有物聯網功能，操作人員需要單獨管理每一臺培養箱，不能進行統一管理，需要投入更多的人力資源。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種云智能平臺下的醫學試劑反應控制箱，是為了解決現有恒溫培養箱在數據傳輸上需要使用有線通信，而存在安裝及傳輸十分不便利的問題；現有恒溫培養箱不具有物聯網功能，需要更多的人力資源的問題；以及現有恒溫培養箱的傳感器和微處理器的配合程序設計要求較高的問題。
[0008]本發明采用的技術方案是:一種云智能平臺下的醫學試劑反應控制箱，包括:主箱體，主箱體由隔板1-1分成兩個空間，左側空間內包括微控制器主機、W1-Fi模塊，觸控屏嵌入左側空間的上面，微控制器主機用于控制系統整體的工作過程，包括讀取溫度傳感器數據、發送溫度數據至觸控屏及Android設備、運用模糊PID算法控制恒溫精度，Wi_Fi模塊用于將溫度數據發送至無線局域網中，觸控屏用于監控水浴箱內溫度狀態及實現定時等附加功能；右側空間包括水浴箱、加熱制冷裝置、循環水泵、多個溫度傳感器，水浴箱為試劑培養提供了恒溫的環境，加熱制冷片放置于水浴箱的外側底部，用于升高和降低水浴箱內的溫度，循環水泵用于保證水浴箱內溫度均勻，多個溫度傳感器的測溫端放置于水浴箱內部的水面下側，用于測量水浴箱內溫度。無線路由器為系統提供一個無線局域網絡，用于將多個恒溫箱組成恒溫箱網絡。Android設備作為無線網絡中的一個節點，安裝為恒溫箱開發的應用程序后，可以遠程監控無線網絡中所有的恒溫箱，并提供數據保存功能。
[0009]本發明的恒溫箱具有可靠性高、恒溫性能好、操作便利、溫度控制精準，及外觀設計上符合人們操作習慣的優點。
[0010]本發明具有數據傳輸實時性好的特點，微控制器每隔100ms就會采集一次箱內溫度數據，在觸控屏上實時顯示溫度數值及曲線；Android設備接入無線路由器提供的無線網絡環境后，每隔300ms鐘就會接收到一組新的溫度數據，并可以繪制實時溫度曲線圖和保存歷史溫度數據。本發明數據傳輸的可靠性較高，系統微控制器主機和觸控屏的通訊采用Modbus通訊協議，該協議可靠性高，為通用工業總線協議，從而方便系統的級聯和擴展；系統微控制器主機和Android設備的通訊采用IEEE 802.11通訊協議，該協議是國際電工電子工程學會為無線局域網絡制定的標準，具有可靠性高，應用范圍廣等優點。
[0011 ] 本發明的恒溫環境穩定，選用高精度的溫度傳感器和模糊PID算法，使得控溫精度在±0.3°C，保證了醫藥試劑和活體組織能夠在一個穩定的恒溫環境里存儲。
[0012]本發明兼具便捷性與直觀性，系統將液晶屏搭配物理按鍵替換成觸控屏，使得整個系統美觀大方，方便使用者快速熟悉操作流程。同時，使用者也可以從Android設備獲取數據，免去重復查看設備的麻煩。系統組成網絡，通過為多個醫療試劑反應箱分配不同的IP地址，可以組成醫療試劑反應箱網絡。操作者通過Android設備可以同時管理多個試劑反應箱。便于數據分析，系統通過Android客戶端將反應箱內溫度數據自動保存至SD卡內，便于導入計算機，用于進一步的統計、分析。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種云智能平臺下的醫學試劑反應控制箱的45度側視圖；
[0014]圖2是本發明一種云智能平臺下的醫學試劑反應控制箱結構圖；
[0015]圖3是圖1中觸控屏2、W1-Fi模塊3、多個溫度傳感器4、微控制器主機5、PTC加熱片7、TEC制冷片8和循環水泵9的電路連接示意結構圖；
[0016]圖4是本發明一種云智能平臺下的醫學試劑反應控制箱的軟件流程圖。
【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:結合圖1和圖2所示，它包括主箱體(1)、觸控屏(2)、Wi_Fi模塊
(3)、多個溫度傳感器⑷、微控制器(5)、水浴箱(6)、PTC加熱片(7)、TEC制冷片⑶、循環水泵(9)、無線路由器(10)、Android設備(11)、支撐板(12)、底座(13)、石棉隔墊(14)、水
(15)、視窗(16);主箱體⑴的內部空間由隔板(1-1)分成左右兩個空間，W1-Fi模塊(3)和微控制器(5)都設置在主箱體⑴的內部左側空間內，觸控屏⑵設置在主箱體⑴的內部左側空間的最上面，循環水泵(9)和水浴箱(6)都設置在主箱體(1)的內部右側空間內，PTC加熱片(7)和TEC制冷片(8)都設置在水浴箱(6)的外部底面上，多個溫度傳感器(4)的測溫端都設置在水浴箱￠)內部水的水面下側，視窗(16)設置于主箱體(1)右側。無線路由器(10)設置在主箱體(1)外側，用于將多個主箱體(1)組成網絡，Android設備(11)設置在主箱體(1)外側，用于監控無線路由器(10)網絡信號輻射下多個主箱體(1)的溫度數據，觸控屏(2)的輸出輸入數據總線端與微控制器(5)的輸入輸出數據總線端使用數據線在主箱體(1)內部連接，W1-Fi模塊(3)的輸入數據總線端與微控制器(5)的輸出數據總線端連接，W1-Fi模塊(3)可與微控制器(5)通過串口通信，Android設備(11)經由無線路由器(10)與W1-Fi模塊(3)進行無線數據傳輸，SD存儲卡需要安裝在Android設備11內部，Android設備(11)將接收到的溫度數據自動保存至內置的SD存儲卡中，多個溫度傳感器(4)的信號輸出端分別與微控制器(5)的多個溫度檢測信號輸入端連接，微控制器(5)的加熱控制驅動輸出端與PTC加熱片(7)的驅動輸入端連接，微控制器(5)的制冷控制驅動輸出端與TEC制冷片(8)的驅動輸入端連接，微控制器(5)的水泵控制驅動輸出端與循環水泵(9)的驅動輸入端連接，循環水泵(9)用于對水浴箱￠)內部的水進行循環。
[0018]如圖3所述微控制器(5)核心微控制器的型號為IAP15F2K6