正版 体外诊断仪器原理与设计(教育部生物医学工程类专业教学指导

第1章 概述
1.1 体外诊断概述
1.1.1 体外诊断定义
1.1.2 体外诊断产品分类
1.1.3 全球体外诊断市场现状
1.1.4 我国体外诊断市场现状
1.2 体外诊断仪器的基本结构和功能
1.2.1 主控模块
1.2.2 光学模块
1.2.3 运动模块
1.2.4 移液模块
1.2.5 液路控制模块
1.3 体外诊断仪器原理与设计实验平台简介
1.3.1 液面检测与移液实验平台
1.3.2 直线加样与液路清洗实验平台
1.3.3 全自动移液移杯实验平台
1.3.4 液路凝块检测实验平台
1.4 体外诊断实验编排
第2章 体外诊断控制板硬件电路设计
2.1 电源电路
2.1.1 12V转5V电路
2.1.2 5V转3.3V电路
2.2 微控制器电路
2.3 功能模块电路
2.3.1 复位电路
2.3.2 SWD调试接口电路
2.3.3 晶振电路
2.3.4 独立按键电路
2.3.5 LED电路
2.3.6 平台选择电路
2.3.7 串口调试电路
2.3.8 蜂鸣器电路
2.3.9 电机接口电路
2.3.10 光耦/液面检测接口电路
2.3.11 泵/阀接口电路
2.3.12 夹爪接口电路
2.3.13 凝块检测接口电路
第3章 F103基准工程创建
3.1 理论基础
3.1.1 寄存器与固件库
3.1.2 Keil编辑和编译及STM32下载过程
3.1.3 STM32参考资料
3.1.4 DbgIVD调试组件
3.1.5 TaskProc模块任务流程
3.2 设计思路
3.2.1 STM32工程模块分组及说明
3.2.2 应用层模块构成
3.3 设计流程
拓展设计
思考题
第4章 步进电机控制
4.1 理论基础
4.1.1 步进电机简介
4.1.2 步进电机的工作原理
4.1.3 步进电机的细分控制
4.1.4 步进电机驱动电路
4.1.5 STM32控制电机的时序
4.1.6 步进电机的加减速控制
4.1.7 液面检测与移液实验平台
4.1.8 SteDMotor模块函数
4.2 设计思路
4.2.1 工程结构
4.2.2 步进电机控制流程
4.3 设计流程
拓展设计
思考题
第5章 光耦检测
5.1 理论基础
5.1.1 光耦简介
5.1.2 光耦遮光与未遮光
5.1.3 光耦接口电路
5.1.4 光耦输出电平转换电路
5.1.5 OPTIC模块函数
5.2 设计思路
5.2.1 工程结构
5.2.2 光耦检测流程
5.3 设计流程
拓展设计
思考题
第6章 液面检测
6.1 理论基础
6.1.1 液面检测原理
6.1.2 微控制器检测
6.1.3 IVD1Driver模块函数
6.1.4 IVD1Device模块函数
6.1.5 体外诊断任务处理
6.2 设计思路
6.2.1 工程结构
6.2.2 液面检测流程
6.2.3 初始化任务流程
6.2.4 任务流程
6.3 设计流程
拓展设计
思考题
第7章 柱塞泵控制
7.1 理论基础
7.1.1 柱塞泵结构
7.1.2 柱塞泵工作原理
7.1.3 柱塞泵吸液初始位
7.2 设计思路
7.2.1 工程结构
7.2.2 初始化任务流程
7.2.3 任务流程
7.3 设计流程
拓展设计
思考题
第8章 液面检测与移液
8.1 设计思路
8.1.1 工程结构
8.1.2 初始化任务流程
8.1.3 液面检测与移液流程
8.2 设计流程
拓展任务
思考题
第9章 微型泵控制
9.1 理论基础
9.1.1 旋转泵
9.1.2 隔膜泵
9.1.3 微型泵的驱动
9.1.4 微型泵接口电路原理图
9.1.5 直线加样与液路清洗实验平台
9.1.6 清洗液路
9.1.7 Pump模块函数
9.1.8 IVD2Driver模块函数
9.1.9 IVD2Device模块函数
9.2 设计思路
9.2.1 工程结构
9.2.2 微型泵控制流程
9.3 设计流程
拓展设计
思考题
第10章 电磁阀控制
10.1 理论基础
10.1.1 规格参数
10.1.2 电磁阀基本原理
10.1.3 电磁阀的控制
10.1.4 电磁阀的液路选择
10.2 设计思路
10.2.1 电磁阀控制工程结构
10.2.2 初始化任务流程
10.2.3 清洗取样针内壁任务流程
10.3 设计流程
拓展设计
思考题
第11章 直线加样与液路清洗
11.1 设计思路
11.1.1 工程结构
11.1.2 初始化任务流程
11.1.3 直线加样与液路清洗流程
11.2 设计流程
拓展设计
思考题
第12章 夹爪控制
12.1 理论基础
12.1.1 夹爪规格参数
12.1.2 夹爪控制电路原理图
12.1.3 夹爪控制时序
12.1.4 全自动移液移杯实验平台
12.1.5 Claw模块函数
12.1.6 IVD3Driver模块函数
12.1.7 IVD3Device模块函数
12.2 设计思路
12.2.1 工程结构
12.2.2 夹爪夹取流程
12.2.3 夹爪张开流程
12.2.4 初始化任务流程
12.2.5 夹取测试流程
12.3 设计流程
拓展设计
思考题
第13章 移液移杯
13.1 设计思路
13.1.1 工程结构
13.1.2 初始化任务流程
13.1.3 移液移杯流程
13.2 设计流程
拓展设计
思考题
第14章 凝块检测
14.1 理论基础
14.1.1 凝块检测原理
14.1.2 传感器规格参数
14.1.3 凝块检测硬件电路
14.1.4 微控制器的凝块检测
14.1.5 液路凝块检测实验平台
14.1.6 Grume模块函数
14.1.7 IVD4Driver模块函数
14.1.8 IVD4Device模块函数
14.2 设计思路
14.2.1 工程结构
14.2.2 凝块检测流程
14.2.3 初始化任务流程
14.2.4 凝块检测实验流程
14.2.5 清洗取样针任务流程
14.3 设计流程
拓展设计
思考题
第15章 液路凝块检测
15.1 设计思路
15.1.1 液路凝块检测工程结构
15.1.2 初始化任务流程
15.1.3 液路凝块检测流程
15.1.4 清洗取样针任务流程
15.2 设计流程
拓展设计
思考题
附录A 本书配套的资料包介绍
附录B 体外诊断控制板原理图
附录C STM32F103RCT6引脚定义
附录D 体外诊断实验平台端口分配
附录E C语言软件设计规范（LY-STD001-2019）
附录F 故障排除
参考文献

刘谦，海南大学教授，博士生导师。现任海南大学生物医学工程学院院长。华中科技大学生物医学工程博士，华中科技大学兼职教授。第八届教育部科学技术委员会学部委员，"国家级百千万人才工程”入选者，教育部"新世纪优秀人才支持计划”入选者，海南省高层次杰出人才，湖北省新世纪高层次人才，湖北省科技创新源泉工程创新创业人才。第十届生物医学工程学会教育工作委员会，副主任委员；湖北省医疗器械产业技术创新战略联盟秘书长，中国医疗器械行业协会医用软件分会副秘书长，智慧医疗/移动医疗分会副秘书长, 湖北省卫生统计与信息学会副会长。湖北省第十三届人大代表，鄂州市第八届人大代表和人大常委。主要研究方向：生物医学光学检测，医疗器械，农作物表型测量，三维可视化及仿真模拟。已在Nature Communications, Proceedings of the IEEE, Plant Methods, Medical Physics, Applied Physics Letters, Physics in Medicine and Biology等国内外学术期刊发表学术论文140余篇。获专利20余项，软件著作权10项，主编出版专著一部。十三五国家重点研发计划项目首席科学家，主持国家自然科学基金项目3项，国家863计划项目2项，湖北省自然科学基金重点项目1项。先后获湖北省科技进步一等奖，自然科学一等奖，技术发明二等奖，获中国人民解放军总后勤部科技进步三等奖。

体外诊断仪器设计与开发实用教材

本书在阐述体外诊断仪器原理的基础上，重点介绍体外诊断仪器设计相关技术，包括加样控制、步进电机控制、位置检测、液面检测、柱塞泵控制、微型泵控制、液路切换、夹爪控制、凝块检测等。本书采用模块化的方式，通过详细讲解各模块的电路设计、程序设计及微控制器系统设计，帮助读者掌握体外诊断仪器从硬件到软件的完整开发流程。
与本书配套的有4款体外诊断实验平台，读者在学习本书的同时，在实验平台上进行同步操作，可达到事半功倍的效果。此外，本书提供丰富的软、硬件资料包及PPT等。