基于ARM7微控制器的CE芯片安培检测器的研制

显示字型将位元资料写入中，总共有，四种编码。

显示中文字形将位元资料写入，范围为的编码。

绘图绘图显示提供个位元组的记忆空间，最多可以控制点的二维绘图缓冲空间，在更改绘图时，先连续写入水平与垂直的坐标值，再写入两个位元的资料到绘图，而地址计数器会自动加在写入绘图的期间，绘图显示必须关闭，整个写入绘图的步骤如下关闭绘图显示功能。

先将垂直的坐标写入绘图地址再将水平的位元组坐标写入绘图地址将写入到中将写入到中打开绘图显示功能。

游标闪烁控制提供硬体游标及闪烁控制电路，由地址计数器的值来指定中的游标或闪烁位置。

并行工作时序如图所示图工作时序图与微控制器的接口设计没有外部总线，所有口都需要进行配置，由内部寄存器决定是输入还是输出。

其中口共有个口，口有个口，而且口的编号不连续如与相邻，由于编程时对口采用位操作，所以具体连接时，可根据硬件电路板布线需求进行连接。

为提高显示刷新速度，需检测内部的忙标志，每次向写数据前，先读取的状态，当状态为非忙时才能写入显示数据，这样，要注意动态设置与数据线相连的的口方向，而且个数据位要用和逐控制。

它与微控制器的口连接连线如图所示。

图液晶显示接口电路键盘电路的设计任何个系统都要考虑其运行的开始和结束，在本设计中系统采用外部中断的方式对系统进行控制，这样可以极大提高工作效率。

这里选用两个按键来分别控制次安培检测的开始与结束，通过的口对其进行外部中断。

由于口作为输入时，内部无上拉电阻，所以需连接上拉电阻。

当没有按键时，口线值为当按键按下时，口线值为。

这里选用，这两个口分别与外部中断，复用，因此可用这两个按键对系统进行外部中断。

具体接口电路图如图所示图键盘电路声光报警电路的设计当次安培检测开始或结束后，需要提醒使用者按键以结束这次或开始下次安培检测。

因此，我们在电路中设置了声光报警电路。

显示电路设计中光报警电路通过发光二极管来实现，由控制，输出时对应的熄灭，输出时对应的点亮，电路如图所示图控制电路电路采用了口灌电流的驱动方式来驱动，这样做主要是因为口能提供的灌电流大于其上拉电阻，保证了的显示亮度。

蜂鸣器控制电路声报警电路采用蜂鸣器来实现该功能。

如图所示，蜂鸣器使用三极管进行驱动控制。

当控制电平输出时，导通，蜂鸣器蜂鸣当控制电平输出时，截止，蜂鸣器停止蜂鸣蜂鸣器控制电路由于口与部件复用，所以此引脚上接上拉电阻，防止在使用硬件总线时由于引脚悬空而导致操作出错。

串口电路的设计由于安培检测的检测结果需要进步进行数据分析和处理，同时为了更方便的储存所测数据，需要将所测数据送给上位机。

因此系统设计了与上位机的串行通行接口电路，采用典型的实现这功能。

拥有两个符合，工业标准的异步串行口和，两者外设基址不同，但操作方法样。

其主要特性如下字节收发寄存器位置符合工业标准接收器触发点可为和字节内置波特率发生器包含使能实现软件控制的机制由于系统是系统，所以需使用进行电平转换。

是工作电压的转换芯片，利用此芯片可以实现该微控制器与上位机的通信功能。

具体接口电路如图所示串口接口电路系统电源的设计电源是电子设备的能源电路，关系到整个电子设计的稳定性和可靠性。

在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

小功率电压源的组成是由电源变压器整流滤波和稳压电路等四部分组成。

电源变压器是将交流电网的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。

由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。

但这样的电压还随电网电压波动般左右的波动负载和温度的变化而变化。

因而在整流滤波电路之后，还需接稳压电路。

稳压电路的作用是当电网电压波动负载和温度的变化时，维持输出电压定。

本系统采用集成稳压器构成运算放大器和其他工作时需要正负双电源电子元件的电源，这里采用稳压器和构成的稳定电源。

变压器的二次绕组采用匝数相等双线并绕的两个线圈，以确保正负电源的对称性。

而稳压电源主要是为转换器提供参考电压，它的设计则采用典型的单电源稳压电路，即经整流滤波后采用稳压器进行稳压后构成稳压电源。

对于滤波电容的选择要考虑三点整流管的压降及的最小允许压降电网波动。

电源电路允许的最大纹波峰峰值式按近似电流放电计算，并设通角，则式故选取滤波电容电源电路允许的最大纹波峰峰值式式故选取滤波电容参数计算在满载和输入电压为的情况时，要保证稳压器工作在线性区，即两端电压有以上的压降，计算变压比，。

根据关系式式解此方程得同理得具体电源电路如图所示图系统电源电路系统整体硬件电路图参见附录。

微安培检测器的软件设计在进行应用系统的总体设计时，软件设计和硬件设计应统考虑，相结合进行。

当系统的电路设计定型后，软件的任务也就明确了。

软件设计环境及编程语言的选择在选用微控制器进行系统开发时，选择合适的开发工具和编程语言可以加速开发进程，减少开发成本。

编程语言的选择汇编语言作为个符号化的机器语言，其代码执行效率高，运行速度快，对内核管理方便，可以充分发挥的硬件性能，非常适合于编写实时性要求较高的控制程序。

但汇编对平台的依赖性强，可移植性差，开发效率低。

开发的工作量大，程序的可读性差。

是基于汇编语言和高级语言间的种中级语言，它融合了高级语言的简单易用和汇编语言的执行效率以及资源访问性，同时也实现了代码级的基本跨平台性。

相比之下，作为高级语言的具有可读性强编程简单和调试方便的特点。

语报警模块当次微安培检测结束时，声光报警电路将蜂鸣和发光报警，提醒使用者按结束键以结束这次安培检测。

流程图如图所示图报警电路流程图总结毛细管电泳是种新型的高效微分离手段。

检测是当前毛细管电泳发展的核心问题之，与其他的检测手段相比，安培法电化学检测器用于毛细管电泳有独特的优点。

安培法检测器由于具备灵敏度高选择性好仪器简单等优点，应用的范围不断扩大，尤其是作为种生物微环境分析手段而备受重视。

安培法检测器需要解决的首要问题是克服电泳高压电场对微电流检测的影响，因为高压电场引起的噪音电流有可能覆盖极微小的信号电流，本文鉴于此问题自行设计了套基于微控制器的芯片安培检测系统。

用微控制器直接控制检测电位，并对微弱电流信号进行采样，实现了毛细管电泳分离安培检测的自动化检测，可用于多组分的快速分离及检测。

本文主要完成了以下成果在查阅了大量书籍中外期刊和网上资料后，对毛细管电泳芯片及其检测方法的发展及现状有了大体了解，同时掌握了电化学中的些典型的检测方法，并通过分析比较后确定了本课题的检测方案。

对微毛细管电泳芯片安培检测系统设计的核心问题恒电位仪进行了设计与改进，提出了种新型恒电位仪电路的设计方案，较好的满足了微弱电流信号的检测要求。

搭建了以微控制器为核心的系统硬件平台，完成了程控电压源转换电路实时显示电路串口通信电路自动增益控制电路按键及报警电路等硬件设计并在此基础上设计了系统各部分的流程图，利用语言实现了系统软件功能的设计。

部分完成了基于的微毛细管电泳芯片安培检测器的软硬件调试，并完成了部分试验，充分展示了微安培检测系统所具有的良好的微电流检测能力。

当然本文只是毛细管安培检测系统研究的个方面，系统的设计也存在许多不足之处。

例如系统的灵敏度不高，对多组分的分析物虽然能进行快速的分离和检测，但是测量精度也有待进步提高。

而系统也有很大的开放性和延续性，例如可以设计与上位机的软件配套界面，无线通信，多路采样等设计。

由于本人能力有限，有待进步的深入学习和研究。

参考文献方肇伦微流控分析芯片的制作及应用北京化学工业出版社孟斐陈恒武微流控分析系统的安培检测器理化检验化学分册，第卷期楚清脆常规及微型化毛细管电泳安培检测技术及应用研究福建金亚温涛王义明集成毛细管电泳芯片微流控芯片系统的检测器研究和应用现代科学仪器，期，向荣王义明，罗国安集成毛细管电泳芯片技术展望分析化学评述与进展英国南安普顿电化学小组著柳厚田徐品弟等译电化学中的仪器方法上海复旦大学出版社周红高性能综合电化学系统的研制开发中国科学院长春应用化学研究所硕士学位论文