AT89 C51单片机在医疗仪器中的应用.pdf

2005 年第 1 期 　 　 　　 　　　　　　　　福 　建 　电 　脑 　　 73 A T89 C51 单片机在医疗仪器中的应用 刘征宇 (福州大学电子系 福建 福州 350002) 【摘　要】　描述了采用单片机 A T89 C5 为核心组成的试条测试仪的设计思想 、基本结构、功能和一些重要的技术 指标。通过对绒毛膜促性腺素( HCG ) 试条的测试及临床应用 , 证明用该仪器对金标试条进行定量检测是可行 的。 【关键词】　单片机; 模数转换器; L CD 显示器; 试条; 测试 0 　前言 以判断出测试线的颜色深浅和面积大小。 近年来用免疫金标试条做临床诊断 , 由于具有直观、快速、 2) 滤色片波长的选择 操作简便、费用低廉等优点 , 所以发展很快。它应用了抗原、抗 金标试条因金子颗粒直径大小差异 , 可呈现的颜色在粉 ( 体特异性规律及胶体金显色的原理。当试液 可取血、尿、唾 红、红、紫红到紫色范围 , 其对应的波长约在 600 ～700 nm 和 ) [ 3 ] 液 ,视被检项目而定 浸泡或滴入试条时 , 试液通过吸水纤维的 400～450 nm 范围。根据互补光原理选择滤色片 , 选 LB2 型 毛细作用 ,将胶体金一起带到吸附有抗体的测试线上 , 若试液 号的滤色片 ,其峰值波长为 530 nm , 半宽度为 100 nm , 波长与透 中的抗原与此抗体相对应, 则产生特异性结合 , 胶体金呈红色 射率关系满足要求。 或紫红色 ,称阳性; 反之不显色 , 称阴性[ 1 ] 。目前仅靠目测定性 2 　仪器总体结构和硬件配置 判断 ,应用范围受到限制。由于抗原、抗体、胶体金这些材料都 仪器的总体结构和硬件配置是由光纤传感器、机械扫描系 很贵 , 不可能象化学试剂那样 , 做成大面积显色区; 同时背景有 统、光电转换电路、模数转换电路、单片机等组成。测试时 , 试 水、血、胶体金等 ,且在渗透过程中不均匀; 而且抗原抗体的结 条固定 ,单片电脑控制机械扫描系统 , 使光纤传感器从试条的 合及胶体金显色属动态范畴 , 没有终止反应; 所以传统比色仪 背景区向测试线扫描。光源发出的光经发送光纤射向被测体 的光学系统无法分辨。因此必须设计特殊的光学系统和仪器, 的表面,反射光由接收光纤收集 , 并传送到光探测器转换成电 才能解决金标试条定量测试的问题。 信号输出。模数转换器将光探测器输出的模拟信号转换为数 1 　传感器的设计 字信号送入单片机 , 经单片机信息处理后 , 将测试结果分别显 QD 1) 反射型光纤传感器 示、打印。 反射型光纤传感器由入射光纤和 2 . 1 光导纤维传感器 接收光纤组成 , 它们之间的关系如图 由于抗原、抗体、胶体金价格较贵, 因此测试线的显色仅为 1 。设这两根光纤的折射率为阶跃型 一条细线 ,特别在浓度较低时 , 光能量的变化极为微弱。为了 分布 ,其间距为 d , 每根光纤直径为