生物发光测量仪暗室自动控制系统的设计

　　引言

　　任何生物都发光，物种不同发出的光强也不同，一般都十分微弱，光强在几个一几百个光子之间，这种光称之超微弱光。某种生物在正常情况下发出的超微弱光强是恒定的，如果发生病变将导致超微弱光强显著变化，医学上利用这种特性制成生物发光测量仪来检测生物是否发生病变。由于生物发光十分微弱，生物发光测量仪的探头一般做成暗室形式，其主要部件是光电倍增管。探头把超微弱光变成可测量的模拟电压信号，再经过儿刃转化为数字信号给计算机，经运算得出结果并显示。

　　1暗室自动控制系统的设计方案

　　生物发光仪的探头采用了机械部件和自动控制电路相结合形成一个独立于信号采集系统之外的暗室系统。暗室主要包括光电倍增管、三个电机、自控电路、测量盘、测量盘进出舱和暗室快门等，其机械结构分为两层:上层为测量盘进出舱，下层为光电倍增管、快门和行程开关。

　　暗室的平面顶视框图如图1所示，两个电机、测试盘、两个行程开关、微动开关1、搏动开关和齿轮等安装在测试盘进出舱上，而齿条和微动开关2则分别固定在暗室的侧壁和后壁上，四个操作按键(K1、K2、K3、K4)位于暗室前脸。快门的驱动电机3固定在暗室底座上。测量盘分为两种，一种盛有三个大测量杯(如图l示)，另一种盛有六个小测量杯，待测生物样品放在测量盘的测量杯中，测量过程中用砚D显示测量杯的大小和序号。暗室主要功能分三部分:测试盘进出舱的自动出入;测试盘的自动转动并数字显示盘号;暗室快门自动开闭。在电机1驱动下，测量盘进出舱上的齿轮在齿条上滚动，并受行程开关1、行程开关2和微动开关的控制使测量盘进出舱能够准确、稳定地进出暗室，操作键为Kl。测量盘侧壁有拨动开关，其作用是止动测量盘，测量盘在电机2的作用下可左右旋转，旋转角度在微机控制下为120度饮(大测量杯)或60度心欠(小测量杯)，操作键为K3、K4。测量杯1位置(如图l下面为光电倍增管的快门，电机3驱动快门开闭旋转90度角，操作键为KZ，并由指示灯显示快门的开闭状态，行程开关3、行程开关4为快门的开闭止动开关。

　　暗室的整体操作原则为:只有测量盘进出舱在暗室里，暗室快门才能打开;只有在暗室快门关闭后，测量盘进出舱才能出来。否则损坏光电倍增管。

　　2硬件电路设计

　　2.1基本功能

　　硬件电路的中心任务是为三个电机的自动旋转提供控制信号和负载电流，并数字显示。暗室自动控制电路原理图略可向作者索取。单片机AT89C51为电路控制核心，IMP810为ATM89C51提供复位电平，YlO1,C101和0102组成晶振电路。