電磁力吸引測量細胞力學性能的儀器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種電磁力吸引測量細胞力學性能的儀器。目前的設備存在費用高昂、測量精度低等問題。本發明中的DA轉換模塊的基準原由電源管理模塊提供，控制通過電磁鐵電流的大小從而改變磁場；最小系統模塊選用STM32F103，該模塊是系統的運算與處理核心，控制DA轉換模塊與液晶控制模塊；液晶控制模塊是顯示界面與人機交互觸屏的接口；出于整個系統的安全問題，增設隔離模塊；電源管理模塊為主控芯片，液晶控制模塊與隔離模塊提供電源，DA轉換模塊分別接左右兩個電磁線圈，用于產生電磁場，對處理過的細胞進行測量。本發明便于攜帶、使用面廣、結構簡單，易于操作。
【專利說明】電磁力吸引測量細胞力學性能的儀器
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物醫學工程領域，涉及一種電磁力吸引測量細胞力學性能的儀器。【背景技術】
[0002]隨著生物醫學工程研究的迅速發展，細胞微觀功能與特性的定量化研究日益增強，單細胞的力學性能的測量方法也在不斷地發展和豐富，但總體來說，目前的測量方法仍然較少，且存在費用高昂、測量精度低等問題:微管吸吮技術早期被應用于力學細胞生物學研究，但局限于通量低、每次只能實現對單細胞檢測，且由于受測試周期較長，體外難以長時間維持細胞功能狀態的限制，難于獲得大樣本的統計數據；原子力顯微技術是在掃描隧道顯微技術基礎上發展而來的，具備更廣闊的應用空間，但難以測得分子間低結合強度的相互作用，而且蛋白質純化和功能化表征的過程相對繁瑣；光鑷操控技術是以一種非機械接觸方式完成操控的儀器，但它不適用于作用強度大的分子體系，且對溫度敏感，易受載體布朗運動的影響；平行流室技術是一種最新的接近生理情況的實驗技術，但在剪切流動下分子間二維反應動力學理論和模型尚不完善，難以全面地量化分子間結合與解離動力學的信息。

【發明內容】

[0003]本發明針對現有技術的不足，提出了一種電磁力吸引測量細胞力學性能的儀器。
[0004]本發明包括DA轉換模塊，最小系統模塊、液晶控制模塊、輸出隔離模塊和電源模塊。
[0005]所述的DA轉換模塊包括第一諧振電阻R24，第一無源晶振XI，第一旁路電容C20，第二旁路電容C21，第一濾波電容C19，第一限流電阻R22，第二限流電阻R23，第一直插LED燈DS5，第二直插LED燈DS6，第·一 DB9接口 J3，DA芯片U9，FLASH芯片Wl。
[0006]DA芯片U9第I引腳接TOIM-RST引腳；DA芯片U9第2引腳接TOIM-BR引腳；DA芯片U9第3引腳接RD232引腳；DA芯片U9第4引腳接TD232引腳；DA芯片U9第5引腳懸空不接；DA芯片U9第6引腳與第一諧振電阻R24的一端、第一旁路電容C20的一端、第一無源晶振Xl的一端相接；第一諧振電阻R24的另一端與第一無源晶振Xl的另一端、DA芯片U9第7引腳、第二旁路電容C21的一端相接；第二旁路電容C21的另一端和第一旁路電容C20的一端相接并接GND ；DA芯片U9第8引腳接GND ；DA芯片U9第9引腳與第二限流電阻R23的一端相接；第二限流電阻R23的另一端和第二直插LED燈DS6的陰極相接；DA芯片U9第10引腳與第一限流電阻R22的一端相接；第一限流電阻R22的另一端和第一直插LED燈DS5的陰極相接；第一直插LED燈DS5的陽極、第二直插LED燈DS6的陽極與電源VCC3.3相連；DA芯片U9第11、12、13引腳懸空;DA芯片U9的第14引腳與第一 DB9接口 J3的第2引腳相接；DA芯片U9的第15引腳與第一 DB9接口 J3的第6引腳相接；DA芯片U9的第16引腳與第一濾波電容C19的一端及電源VCC3.3相接；第一濾波電容C19的另一端接GND。FLASH芯片Wl的第I引腳和引腳FLASH_CS相連；FLASH芯片Wl的第2引腳和引腳SPI1_MIS0相連；FLASH芯片Wl的第3、7、8引腳和電源VCC3.3相連；FLASH芯片Wl的第4引腳和GND相連；FLASH芯片Wl的第5引腳和引腳SPI1_M0SI相連；FLASH芯片Wl的第6引腳和引腳SPI1_SCK相連。
[0007]所述的最小系統模塊包括芯片STMl，第一有源晶振Ul，第二濾波電容C2，第三濾波電容C3,第四濾波電容C6,第五濾波電容C7,第六濾波電容Cl,第七濾波電容C5,第一電感LI，第一接插件U2，第二接插件U3，芯片STMl型號為STM32F103RBT6。
[0008]芯片STMl的第5腳接第一有源晶振Ul的第4腳；第一有源晶振Ul的第I腳接電源VCC3.3、第一有源晶振Ul的第2腳懸空、第一有源晶振Ul的第3腳接地；芯片STMl的第12腳接第二濾波電容C2的陰極、第三濾波電容C3的一端和GND ;芯片STMl的第13腳接第二濾波電容C2的正極、第三濾波電容C3的另一端、第一電感LI的一端；第一電感LI的另一端接電源VCC3.3 ;芯片STMl的第18腳接GND、第四濾波電容C6的一端；第四濾波電容C6的另一端接芯片STMl的第19腳；芯片STMl的第31腳接GND、第五濾波電容C7的一端；第五濾波電容C7的另一端接芯片STMl的第32腳；芯片STMl的第47腳接GND、第七濾波電容C5的一端；第七濾波電容C5的另一端接電源VCC3.3和芯片STMl的第48腳。芯片STMl的第63引腳接GND、第六濾波電容Cl的一端；第六濾波電容Cl的另一端接電源VCC3.3和芯片STMl的第64腳，第一接插件U2的第I腳接引腳SW3，第2腳接引腳SW2，第4腳接引腳SW1，第8腳接引腳SW0，第二接插件U3的第I腳接引腳SW7，第2腳接引腳SW6，第4腳接引腳SW5，第8腳接引腳SW4。
[0009]所述的液晶控制模 塊包括第三接插件U4，液晶模塊U6，第一下拉電阻R9，第二下拉電阻Rl I，第三限流電阻Rl7，第三直插LED燈DS4，第八濾波電容C16，第九濾波電容Cl5，第一上拉電阻R14，第二上拉電阻R15，第三下拉電阻R16，第四下拉電阻R18，第五下拉電阻R19。
[0010]液晶模塊U6的第I引腳與第一下拉電阻R9的一端相連；第一下拉電阻R9的另一端和GND相連；液晶模塊U6的第2引腳與引腳XWR相連；液晶模塊U6的第3引腳與GND相連；液晶模塊U6的第4引腳與引腳XRD相連；液晶模塊U6的第5引腳與第三接插件U4的第4引腳相連；液晶模塊U6的第6引腳與GND相連；液晶模塊U6的第7引腳懸空；液晶模塊U6的第8引腳與第二下拉電阻Rll的一端相連；第二下拉電阻Rll的另一端與GND相連；液晶模塊U6的第9引腳與引腳INTO相連；液晶模塊U6的第10引腳與引腳ABlO相連；液晶模塊U6的第13引腳和第三直插LED燈DS4的陰極相連；第三直插LED燈DS4的陽極和第三限流電阻R17的一端相連；第三限流電阻R17的另一端和電源VCC3.3相連；液晶模塊U6的第17引腳和第八濾波電容C16的一端、GND相連；液晶模塊U6的第18引腳和第八濾波電容C16的另一端、電源VCC3.3相連；液晶模塊U6的第23引腳和第五下拉電阻R19的一端相連；液晶模塊U6的第24引腳與第四下拉電阻R18的一端相連；第四下拉電阻R18的另一端，第五下拉電阻R19的另一端接GND ;液晶模塊U6的第28引腳接GND ;液晶模塊U6的第33引腳接第三下拉電阻R16的一端；第三下拉電阻R16的另一端接GND ;液晶模塊U6的第34引腳接第二上拉電阻R15的一端，第35引腳接第一上拉電阻R14的一端，第一上拉電阻R14的另一端、第二上拉電阻R15的另一端接電源VCC3.3 ;液晶模塊U6的第38引腳接第九濾波電容C15的一端和GND，第39引腳接第九濾波電容C15的另一端和電源VCC3.3。
[0011]所述的輸出隔離模塊包括第十濾波電容C10，第三上拉電阻R7，第四限流電阻R12，第十一濾波電容C11，第一匹配電阻R8，第二匹配電阻R10，第三匹配電阻R13，第二 DB9接口 Jl和第一隔離模塊U7。
[0012]第一隔離模塊U7的第I引腳和第十濾波電容ClO的一端、第三上拉電阻R7的一端及電源VCC3.3相連；第十濾波電容ClO的另一端和GND相連；第一隔離模塊U7的第2引腳和GND相連；第一隔離模塊U7的第3引腳和引腳RXD-ADM相連；第一隔離模塊U7的第4、5引腳和引腳RTS-ADM相連；第一隔離模塊U7的第6引腳和引腳TXD-ADM相連；第一隔離模塊U7的第7引腳和第三上拉電阻R7的另一端相連；第一隔離模塊U7的第8引腳和第四限流電阻R12的一端及GND相連；第四限流電阻R12的另一端和引腳RTS-ADM相連；第一隔離模塊U7的第9引腳和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第10、11、14引腳懸空不連；第一隔離模塊U7的第12引腳和第二 DB9接口 Jl的第3引腳、第二匹配電阻RlO的一端、第三匹配電阻R13的一端相連；第一隔離模塊U7的第13引腳和第二 DB9接口 Jl的第8引腳、第一匹配電阻R8的一端,第二匹配電阻RlO的另一端相連；第一匹配電阻R8的另一端和+5V_iso相連；第三匹配電阻R13的另一端和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第15引腳和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第16引腳與第十一濾波電容Cll的一端及+5V_iso相連；第^ 濾波電容Cll的另一端和0V_iso相連。
[0013]所述的電源模塊包含第一電源隔離模塊U5，第十二濾波電容C9，第十三濾波電容C12，第十四濾波電容C13，第一穩壓二極管D1，第四接插件JPU1，第五接插件J2，第六接插件JP2，第一 3.3V穩壓芯片L2，第十五濾波電容C8，第十六濾波電容C14。
[0014] 第一電源隔離模塊U5的第I引腳和電源VCC5.0、第十二濾波電容C9的一端相連；第一電源隔離模塊U5的第2引腳和第十二濾波電容C9的另一端、GND相連；第一電源隔離模塊U5的第3引腳和0V_iso、第十三濾波電容C12的一端、第十四濾波電容C13的一端、第一穩壓二極管Dl的陽極相連；第一電源隔離模塊U5的第4引腳和+5V_iso、第十三濾波電容C12的另一端、第十四濾波電容C13的另一端、第一穩壓二極管Dl的陰極相連。
[0015]第一 3.3V穩壓芯片L2的第I引腳接電源VCC5.0、第十五濾波電容CS的正極相連；第一 3.3V穩壓芯片L2的第3引腳接電源VCC3.3、第十六濾波電容C14的正極相連；第一 3.3V穩壓芯片L2的第2引腳與GND、第十五濾波電容C8的陰極、第十六濾波電容C14的陰極相連；第四接插件JPUl的第I引腳和引腳USART1-RXD相連；第四接插件JPUl的第2引腳和引腳USART1-TXD相連；第四接插件JPUl的第3引腳和GND相連。第五接插件J2的第I號引腳接VCC5.0V，第2引腳接地，第六接插件JP2的第1、3引腳接地，第2引腳接B00T1，第 4 引腳接 Β00Τ0。
[0016]所述的DA芯片U9型號為DAC0832，液晶模塊U6型號為xpt2046，第一隔離模塊U7型號為 BS12W12，芯片 STMl 型號為 STM32F103RBT6。
[0017]本發明與現有技術相比，具有的有益效果是:本發明可以調節電流大小以產生不同強度的磁場，在磁場的作用下可以對已處理的待測細胞的力學性能進行測量，將測得的數據傳輸到電腦進行保存。
[0018]本發明小巧精致、便于攜帶、使用面廣、結構簡單，易于操作，大大降低了細胞生物力學研究的門榲，方便了細胞力學性能的測量。
【專利附圖】

【附圖說明】[0019]圖1為硬件結構整體框圖； 圖2為DA轉換模塊電路；
圖3為主控S最小系統模塊電路；
圖4為液晶控制|吳塊電路；
圖5為隔離模塊電路；
圖6為電源管理模塊電路；
圖7為細胞力學性能測量方式圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發明作進一步說明。
[0021]如圖1所示，本發明包括DA轉換模塊，最小系統模塊、液晶控制模塊、輸出隔離模塊和電源模塊。
[0022]如圖2所示，DA轉換模塊包括第一諧振電阻R24，第一無源晶振XI，第一旁路電容C20，第二旁路電容C21，第一濾波電容C19，第一限流電阻R22，第二限流電阻R23，第一直插LED 燈 DS5，第二直插 LED 燈 DS6，第一 DB9 接口 J3，DA 芯片 U9，FLASH 芯片 Wl。
[0023]DA芯片U9第I引腳接TOIM-RST引腳；DA芯片U9第2引腳接TOIM-BR引腳；DA芯片U9第3引腳接RD232引腳；DA芯片U9第4引腳接TD232引腳；DA芯片U9第5引腳懸空不接；DA芯片U9第6引腳與第一諧振電阻R24的一端、第一旁路電容C20的一端、第一無源晶振Xl的一端相接；第一諧振電阻R24的另一端與第一無源晶振Xl的另一端、DA芯片U9第7引腳、第二旁路電容C21的一端相接；第二旁路電容C21的另一端和第一旁路電容C20的一端相接并接GND ；DA芯片U9第8引腳接GND ；DA芯片U9第9引腳與第二限流電阻R23的一端相接；第二限流電阻R23的另一端和第二直插LED燈DS6的陰極相接；DA芯片U9第10引腳與第一限流電阻R22的一端相接；第一限流電阻R22的另一端和第一直插LED燈DS5的陰極相接；第一直插LED燈DS5的陽極、第二直插LED燈DS6的陽極與電源VCC3.3相連;DA芯片U9第11、12、13引腳懸空；DA芯片U9的第14引腳與第一 DB9接口 J3的第2引腳相接；DA芯片U9的第15引腳與第一 DB9接口 J3的第6引腳相接；DA芯片U9的第16引腳與第一濾波電容C19的一端及電源VCC3.3相接；第一濾波電容C19的另一端接GND。FLASH芯片Wl的第I引腳和引腳FLASH_CS相連；FLASH芯片Wl的第2引腳和引腳SPI1_MIS0相連；FLASH芯片Wl的第3、7、8引腳和電源VCC3.3相連；FLASH芯片Wl的第4引腳和GND相連；FLASH芯片Wl的第5引腳和引腳SPI1_M0SI相連；FLASH芯片Wl的第6引腳和引腳SPI1_SCK相連。
[0024]如圖3所示，最小系統模塊包括芯片STM1，第一有源晶振U1，第二濾波電容C2，第三濾波電容C3，第四濾波電容C6，第五濾波電容C7，第六濾波電容Cl，第七濾波電容C5，第一電感LI，第一接插件U2，第二接插件U3，芯片STMl型號為STM32F103RBT6。
[0025]芯片STMl的第5腳接第一有源晶振Ul的第4腳；第一有源晶振Ul的第I腳接電源VCC3.3、第一有源晶振Ul的第2腳懸空、第一有源晶振Ul的第3腳接地；芯片STMl的第12腳接第二濾波電容C2的陰極、第三濾波電容C3的一端和GND ;芯片STMl的第13腳接第二濾波電容C2的正極、第三濾波電容C3的另一端、第一電感LI的一端；第一電感LI的另一端接電源VCC3.3 ;芯片STMl的第18腳接GND、第四濾波電容C6的一端；第四濾波電容C6的另一端接芯片STMl的第19腳；芯片STMl的第31腳接GND、第五濾波電容C7的一端；第五濾波電容C7的另一端接芯片STMl的第32腳；芯片STMl的第47腳接GND、第七濾波電容C5的一端；第七濾波電容C5的另一端接電源VCC3.3和芯片STMl的第48腳。芯片STMl的第63引腳接GND、第六濾波電容Cl的一端；第六濾波電容Cl的另一端接電源VCC3.3和芯片STMl的第64腳，第一接插件U2的第I腳接引腳SW3，第2腳接引腳SW2，第4腳接引腳SWl，第8腳接引腳SWO，第二接插件U3的第I腳接引腳SW7，第2腳接引腳SW6，第4腳接引腳SW5，第8腳接引腳SW4。
[0026]如圖4所示，液晶控制模塊包括第三接插件U4，液晶模塊U6，第一下拉電阻R9，第二下拉電阻Rl I，第三限流電阻R17，第三直插LED燈DS4，第八濾波電容C16，第九濾波電容C15,第一上拉電阻R14,第二上拉電阻R15,第三下拉電阻R16,第四下拉電阻R18,第五下拉電阻R19。
[0027]液晶模塊U6的第I引腳與第一下拉電阻R9的一端相連；第一下拉電阻R9的另一端和GND相連；液晶模塊U6的第2引腳與引腳XWR相連；液晶模塊U6的第3引腳與GND相連；液晶模塊U6的第4引腳與引腳XRD相連；液晶模塊U6的第5引腳與第三接插件U4的第4引腳相連；液晶模塊U6的第6引腳與GND相連；液晶模塊U6的第7引腳懸空；液晶模塊U6的第8引腳與第二下拉電阻Rll的一端相連；第二下拉電阻Rll的另一端與GND相連；液晶模塊U6的第9引腳與引腳INTO相連；液晶模塊U6的第10引腳與引腳ABlO相連；液晶模塊U6的第13引腳和第三直插LED燈DS4的陰極相連；第三直插LED燈DS4的陽極和第三限流電阻R17的一端相連；第三限流電阻R17的另一端和電源VCC3.3相連；液晶模塊U6的第17引腳和第八濾波電容C16的一端、GND相連；液晶模塊U6的第18引腳和第八濾波電容C16的另一端、電源VCC3.3相連；液晶模塊U6的第23引腳和第五下拉電阻R19的一端相連；液晶模塊U6的第24引腳與第四下拉電阻R18的一端相連；第四下拉電阻R18的另一端，第五下拉電阻R19的另一端接GND ;液晶模塊U6的第28引腳接GND ;液晶模塊U6的第33引腳接第三下拉電阻R16的一端；第三下拉電阻R16的另一端接GND ;液晶模塊U6的第34引腳接第二上拉電阻R15的 一端，第35引腳接第一上拉電阻R14的一端，第一上拉電阻R14的另一端、第二上拉電阻R15的另一端接電源VCC3.3 ;液晶模塊U6的第38引腳接第九濾波電容C15的一端和GND，第39引腳接第九濾波電容C15的另一端和電源VCC3.3。
[0028]如圖5所示，輸出隔離模塊包括第十濾波電容C10，第三上拉電阻R7，第四限流電阻R12，第十一濾波電容C11，第一匹配電阻R8，第二匹配電阻R10，第三匹配電阻R13，第二DB9接口 Jl和第一隔離模塊U7。
[0029]第一隔離模塊U7的第I引腳和第十濾波電容ClO的一端、第三上拉電阻R7的一端及電源VCC3.3相連；第十濾波電容ClO的另一端和GND相連；第一隔離模塊U7的第2引腳和GND相連；第一隔離模塊U7的第3引腳和引腳RXD-ADM相連；第一隔離模塊U7的第
4、5引腳和引腳RTS-ADM相連；第一隔離模塊U7的第6引腳和引腳TXD-ADM相連；第一隔離模塊U7的第7引腳和第三上拉電阻R7的另一端相連；第一隔離模塊U7的第8引腳和第四限流電阻R12的一端及GND相連；第四限流電阻R12的另一端和引腳RTS-ADM相連；第一隔離模塊U7的第9引腳和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第10、11、14引腳懸空不連；第一隔離模塊U7的第12引腳和第二 DB9接口 Jl的第3引腳、第二匹配電阻RlO的一端、第三匹配電阻R13的一端相連；第一隔離模塊U7的第13引腳和第二 DB9接口 Jl的第8引腳、第一匹配電阻R8的一端,第二匹配電阻RlO的另一端相連；第一匹配電阻R8的另一端和+5V_iso相連；第三匹配電阻R13的另一端和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第15引腳和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第16引腳與第十一濾波電容Cll的一端及+5V_iso相連；第^ 濾波電容Cll的另一端和0V_iso相連。
[0030]如圖6所示，電源模塊包含第一電源隔離模塊U5，第十二濾波電容C9，第十三濾波電容C12，第十四濾波電容C13，第一穩壓二極管D1，第四接插件JPU1，第五接插件J2，第六接插件JP2，第一 3.3V穩壓芯片L2，第十五濾波電容C8，第十六濾波電容C14。
[0031]第一電源隔離模塊U5的第I引腳和電源VCC5.0、第十二濾波電容C9的一端相連；第一電源隔離模塊U5的第2引腳和第十二濾波電容C9的另一端、GND相連；第一電源隔離模塊U5的第3引腳和0V_iso、第十三濾波電容C12的一端、第十四濾波電容C13的一端、第一穩壓二極管Dl的陽極相連；第一電源隔離模塊U5的第4引腳和+5V_iso、第十三濾波電容C12的另一端、第十四濾波電容C13的另一端、第一穩壓二極管Dl的陰極相連。
[0032]第一 3.3V穩壓芯片L2的第I引腳接電源VCC5.0、第十五濾波電容CS的正極相連；第一 3.3V穩壓芯片L2的第3引腳接電源VCC3.3、第十六濾波電容C14的正極相連；第一 3.3V穩壓芯片L2的第2引腳與GND、第十五濾波電容C8的陰極、第十六濾波電容C14的陰極相連；第四接插件JPUl的第I引腳和引腳USART1-RXD相連；第四接插件JPUl的第2引腳和引腳USART1-TXD相連；第四接插件JPUl的第3引腳和GND相連。第五接插件J2的第I號引腳接VCC5.0V，第2引腳接地，第六接插件JP2的第1、3引腳接地，第2引腳接B00T1，第 4 引腳接 Β00Τ0。
[0033]如圖7所示:本儀器一共分為5個模塊，DA轉換，主控芯片STM32F103RBT6最小系統模塊，液晶觸摸屏模塊，輸出隔離模塊，電源模塊；DA轉換是這個系統的核心，它的精度決定了輸出電流的精度，控制器采用單片機STM32F103RBT6，隔離模塊采用BSW DC-DC12V-5V模塊，電源采用LM2596·。
[0034]DA轉換模塊的基準原由電源管理模塊提供，其功能是控制通過電磁鐵電流的大小從而改變磁場；STM32F103是32位ARM微控制器，該模塊是系統的運算與處理核心，控制DA轉換模塊與液晶控制模塊；液晶控制模塊是顯示界面與人機交互觸屏的接口 ；出于整個系統的安全問題，增設隔離模塊；電源管理模塊為主控芯片，液晶控制模塊與隔離模塊提供電源，DA轉換模塊分別接左右兩個電磁線圈，用于產生電磁場，對處理過的細胞進行測量。
【權利要求】
1.電磁力吸引測量細胞力學性能的儀器，包括DA轉換模塊，最小系統模塊、液晶控制模塊、輸出隔離模塊和電源模塊，其特征在于: 所述的DA轉換模塊包括第一諧振電阻R24,第一無源晶振XI,第一旁路電容C20,第二旁路電容C21，第一濾波電容C19，第一限流電阻R22，第二限流電阻R23，第一直插LED燈DS5，第二直插 LED 燈 DS6，第一 DB9 接口 J3，DA 芯片 U9，FLASH 芯片 Wl ； DA芯片U9第I引腳接TOIM-RST引腳；DA芯片U9第2引腳接TOIM-BR引腳；DA芯片U9第3引腳接RD232引腳；DA芯片U9第4引腳接TD232引腳；DA芯片U9第5引腳懸空不接；DA芯片U9第6引腳與第一諧振電阻R24的一端、第一旁路電容C20的一端、第一無源晶振Xl的一端相接；第一諧振電阻R24的另一端與第一無源晶振Xl的另一端、DA芯片U9第7引腳、第二旁路電容C21的一端相接；第二旁路電容C21的另一端和第一旁路電容C20的一端相接并接GND ；DA芯片U9第8引腳接GND ；DA芯片U9第9引腳與第二限流電阻R23的一端相接；第二限流電阻R23的另一端和第二直插LED燈DS6的陰極相接；DA芯片U9第10弓丨腳與第一限流電阻R22的一端相接；第一限流電阻R22的另一端和第一直插LED燈DS5的陰極相接；第一直插LED燈DS5的陽極、第二直插LED燈DS6的陽極與電源VCC3.3相連；DA芯片U9第11、12、13引腳懸空；DA芯片U9的第14引腳與第一 DB9接口 J3的第2引腳相接；DA芯片U9的第15引腳與第一 DB9接口 J3的第6引腳相接；DA芯片U9的第16引腳與第一濾波電容C19的一端及電源VCC3.3相接；第一濾波電容C19的另一端接GND ；FLASH芯片Wl的第I引腳和引腳FLASH_CS相連；FLASH芯片Wl的第2引腳和引腳SPI1_MIS0相連；FLASH芯片Wl的第3、7、8引腳和電源VCC3.3相連；FLASH芯片Wl的第4引腳和GND相連；FLASH芯片Wl的第5引腳和引腳SPI1_M0SI相連；FLASH芯片Wl的第6引腳和引腳SPI1_SCK 相連； 所述的最小系統模塊包括芯片STM1，第一有源晶振U1，第二濾波電容C2，第三濾波電容C3，第四濾波電容C6，第五濾波電容C7，第六濾波電容Cl，第七濾波電容C5，第一電感LI，第一接插件U2，第二接插件U3 ； 芯片STMl的第5腳接第一有源晶振Ul的第4腳；第一有源晶振Ul的第I腳接電源VCC3.3、第一有源晶振Ul的第2`腳懸空、第一有源晶振Ul的第3腳接地；芯片STMl的第12腳接第二濾波電容C2的陰極、第三濾波電容C3的一端和GND ;芯片STMl的第13腳接第二濾波電容C2的正極、第三濾波電容C3的另一端、第一電感LI的一端；第一電感LI的另一端接電源VCC3.3 ;芯片STMl的第18腳接GND、第四濾波電容C6的一端；第四濾波電容C6的另一端接芯片STMl的第19腳；芯片STMl的第31腳接GND、第五濾波電容C7的一端；第五濾波電容C7的另一端接芯片STMl的第32腳；芯片STMl的第47腳接GND、第七濾波電容C5的一端；第七濾波電容C5的另一端接電源VCC3.3和芯片STMl的第48腳；芯片STMl的第63引腳接GND、第六濾波電容Cl的一端；第六濾波電容Cl的另一端接電源VCC3.3和芯片STMl的第64腳，第一接插件U2的第I腳接引腳SW3，第2腳接引腳SW2，第4腳接引腳SW1，第8腳接引腳SWO，第二接插件U3的第I腳接引腳SW7，第2腳接引腳SW6，第4腳接引腳SW5，第8腳接引腳SW4 ; 所述的液晶控制模塊包括第三接插件U4，液晶模塊U6，第一下拉電阻R9，第二下拉電阻RlI，第三限流電阻R17，第三直插LED燈DS4，第八濾波電容C16，第九濾波電容C15，第一上拉電阻R14，第二上拉電阻R15，第三下拉電阻R16，第四下拉電阻R18，第五下拉電阻R19 ； 液晶模塊U6的第I引腳與第一下拉電阻R9的一端相連；第一下拉電阻R9的另一端和GND相連；液晶模塊U6的第2引腳與引腳XWR相連；液晶模塊U6的第3引腳與GND相連；液晶模塊U6的第4引腳與引腳XRD相連；液晶模塊U6的第5引腳與第三接插件U4的第4引腳相連；液晶模塊U6的第6引腳與GND相連；液晶模塊U6的第7引腳懸空；液晶模塊U6的第8引腳與第二下拉電阻Rll的一端相連；第二下拉電阻Rll的另一端與GND相連；液晶模塊U6的第9引腳與引腳INTO相連；液晶模塊U6的第10引腳與引腳ABlO相連；液晶模塊U6的第13引腳和第三直插LED燈DS4的陰極相連；第三直插LED燈DS4的陽極和第三限流電阻R17的一端相連；第三限流電阻R17的另一端和電源VCC3.3相連；液晶模塊U6的第17引腳和第八濾波電容C16的一端、GND相連；液晶模塊U6的第18引腳和第八濾波電容C16的另一端、電源VCC3.3相連；液晶模塊U6的第23引腳和第五下拉電阻R19的一端相連；液晶模塊U6的第24引腳與第四下拉電阻R18的一端相連；第四下拉電阻R18的另一端，第五下拉電阻R19的另一端接GND ;液晶模塊U6的第28引腳接GND ;液晶模塊U6的第33引腳接第三下拉電阻R16的一端；第三下拉電阻R16的另一端接GND ;液晶模塊U6的第34引腳接第二上拉電阻R15的一端,第35引腳接第一上拉電阻R14的一端,第一上拉電阻R14的另一端、第二上拉電阻R15的另一端接電源VCC3.3 ;液晶模塊U6的第38引腳接第九濾波電容C15的一端和GND，第39引腳接第九濾波電容C15的另一端和電源VCC3.3 ； 所述的輸出隔離模塊包括第十濾波電容C10，第三上拉電阻R7，第四限流電阻R12，第十一濾波電容C11，第一匹配電阻R8，第二匹配電阻R10，第三匹配電阻R13，第二 DB9接口Jl和第一隔離模塊U7 ； 第一隔離模塊U7的第I引腳和第十濾波電容ClO的一端、第三上拉電阻R7的一端及電源VCC3.3相連；第十濾波電容ClO的另一端和GND相連；第一隔離模塊U7的第2引腳和GND相連；第一隔離模塊U7的第3引腳和引腳RXD-ADM相連；第一隔離模塊U7的第4、5引腳和引腳RTS-ADM相連；第一隔離模塊U7的第6引腳和引腳TXD-ADM相連；第一隔離模塊U7的第7引腳和第三上拉電阻R7的另一端相連；第一隔離模塊U7的第8引腳和第四限流電阻R12的一端及GND相連；第四限流電阻R12的另一端和引腳RTS-ADM相連；第一隔離模塊U7的第9引腳和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第10、11、14引腳懸空不連；第一隔離模塊U7的第12引腳和第二 DB9接口 Jl的第3引腳、第二匹配電阻RlO的一端、第三匹配電阻R13的一端相連；第一隔離模塊U7的第13引腳和第二 DB9接口 Jl的第8引腳、第一匹配電阻R8的一端，第二匹配電阻RlO的另一端相連；第一匹配電阻R8的另一端和+5V_iso相連；第三匹配電阻R13的另一端和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第15引腳和0V_iso相連；第一隔離模塊U7的第16引腳與第十一濾波電容Cll的一端及+5V_iso相連；第i 濾波電容Cll的另一端和0V_iso相連； 所述的電源模塊包含第一電源隔離模塊U5，第十二濾波電容C9，第十三濾波電容C12，第十四濾波電容C13，第一穩壓二極管D1，第四接插件JPU1，第五接插件J2，第六接插件JP2，第一 3.3V穩壓芯片L2，第十五濾波電容C8，第十六濾波電容C14 ； 第一電源隔離模塊U5的第I引腳和電源VCC5.0、第十二濾波電容C9的一端相連；第一電源隔離模塊U5的第2引腳和第十二濾波電容C9的另一端、GND相連；第一電源隔離模塊U5的第3引腳和0V_iso、第十三濾波電容C12的一端、第十四濾波電容C13的一端、第一穩壓二極管Dl的陽極相連；第一電源隔離模塊U5的第4引腳和+5V_iso、第十三濾波電容C12的另一端、第十四濾波電容C13的另一端、第一穩壓二極管Dl的陰極相連； 第一 3.3V穩壓芯片L2的第I引腳接電源VCC5.0、第十五濾波電容CS的正極相連；第一 3.3V穩壓芯片L2的第3引腳接電源VCC3.3、第十六濾波電容C14的正極相連；第一 3.3V穩壓芯片L2的第2引腳與GND、第十五濾波電容CS的陰極、第十六濾波電容C14的陰極相連；第四接插件JPUl的第I引腳和引腳USART1-RXD相連；第四接插件JPUl的第2引腳和引腳USART1-TXD相連；第四接插件JPUl的第3引腳和GND相連；第五接插件J2的第I號引腳接VCC5.0V，第2引腳接地，第六接插件JP2的第1、3引腳接地，第2引腳接BOOTl，第4引腳接Β00Τ0 ； 所述的DA芯片U9型號為DAC0832，液晶模塊U6型號為xpt2046，第一隔離模塊U7型號為 BS12W12，芯片 S TMl 型號為 STM32F103RBT6。
【文檔編號】C12M1/42GK103710262SQ201310689977
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】李宏 申請人:杭州電子科技大學