一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统技术方案

一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统，包括：PC客户端、USB‑CAN模块、血样输送模块、测试杯输送模块、试剂位模块、三维运动控制模块以及检测模块；通过所述PC客户端，实现对待测血样、测试试剂、三维运动控制等的管理，其中，各个模块都可以作为一个独立的设备，模块之间采用CAN总线通信，USB‑CAN模块与PC之间采用USB线通信。

A communication system of Automatic Coagulation Analyzer Based on CAN bus

A CAN Bus Automatic Coagulation Analyzer communication system based on PC, including: USB client, CAN module, transmission module, blood test module, a reagent cup delivery module, 3D motion control module and detection module; through the PC client, which is used to test blood samples, reagents, three-dimensional motion control management among them, each module can be used as a stand-alone device, using CAN bus communication module between the USB line communication between USB module and PC CAN.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统
本专利技术涉及网络与通信
，具体涉及CAN总线通信的方法及结构。
技术介绍
全自动凝血分析仪包括血样输送模块，试剂位管理模块，测试杯输送模块，检测模块，三维运动模块，气液路模块等。通信系统的主要作用是将各模块连接起来组成通信网络，结合机械结构，通过PC端发送不同的命令组合，实现对凝血分析仪的整个工作流程控制与监测。随着凝血分析仪的自动化程度不断提高，在工作过程中，各个模块之间，有大量的数据需要交换处理，所以通信系统的性能直接影响凝血分析仪的工作效率。传统的技术中，通信系统结构是一主多从的方式，主站和从站用地址编码区分。其处理数据冲突的机制是主机轮询，下位机应答。相对来说，实时性不强，总线的利用率低，尤其是当整个网络通信节点较多时，实时性问题更加突出。当某个节点出现错误，经常会导致整个系统通信瘫痪。本专利技术提出基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统。CAN总线抛弃了站地址编码，工作于多主方式，网络中的各个节点都可以广播数据，通过不同的报文标识符，采用无损结构的逐位仲裁方式竞争，来确定总线访问优先权，这样可以使各节点同时接收到数据。而且CAN节点具有自动关闭输出功能，从而保证不会因个别节点出问题，导致整体系统瘫痪。因此可以提高全自动凝血分析仪通信系统的实时性和稳定性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统，包括：PC客户端、USB-CAN模块、血样输送模块、测试杯输送模块、试剂位模块、三维运动控制模块以及检测模块；通过所述PC客户端，实现对待测血样、测试试剂、三维运动控制等的管理，其中，各个模块都可以作为一个独立的设备，模块之间采用CAN总线通信，USB-CAN模块与PC之间采用USB线通信。优选地，所述三维运动控制模块设置为至少一个机械臂。优选地，所述系统还包括气液模块。优选地，CAN总线通信接口设置为CAN发送接收两个引脚连接到CAN收发器上，即可构成一个CAN通信节点接入CAN总线中，使用CAN控制器连接主处理器的收发引脚，将数据转化为差分信号传输到CAN总线上去，CAN控制器和主处理器均采用3V供电。一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统的控制方法，包括步骤：步骤1：开始、处理器初始化；步骤2：Can控制器初始化；步骤3：判断是否发送数据，若是，则数据发送至子程序，进入步骤4，若不是，则判断是否接收数据；步骤4：判断是否接收数据，若是，则进入数据接收子程序，进入步骤5；若不是，进入步骤5；步骤5：解析指令；步骤6：执行相应动作；步骤7：结束。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中：图1示出了根据本专利技术的全自动凝血分析仪通信系统的总体系统结构图；图2示出了根据本专利技术的全自动凝血分析仪通信系统的工作流程图。具体实施方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。本专利技术提出了一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统。以STM32F407VGT6为主处理器，利用芯片的CAN外设和CAN收发器，搭建了基于CAN总线的通信系统。详细介绍了CAN总线的硬件设计以及通信过程。技术方案：全自动凝血分析仪系统包括PC客户端、USB-CAN模块、血样输送模块、测试杯输送模块、试剂位模块、三维运动控制模块以及检测模块等。通过PC客户端，实现对待测血样、测试试剂、三维运动控制等的管理。各个模块都可以作为一个独立的设备，模块之间采用CAN总线通信。USB-CAN模块与PC之间采用USB线通信。总体系统结构图如图1所示。根据本专利技术的一个实施例，所述三维运动控制模块设置为至少一个机械臂。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括气液模块。CAN总线通信接口，是整个通信系统的最重要部分。使用主处理器的CAN1控制器接口，CAN发送接收两个引脚(CANTX与CANRX)连接到CAN收发器上，即可构成一个CAN通信节点接入CAN总线中。使用CAN控制器连接主处理器的收发引脚，将数据转化为差分信号传输到CAN总线上去，CAN控制器和主处理器均采用3V供电。系统启动后，首先对各个模块进行复位，读取试剂位，测试杯的信息。然后控制试管托架装载好血样，运送至指定位置，由三维运动模块控制机械臂，分别吸取血样和试剂，放入测试杯，测试杯运送到检测位置开始检测，最后将检测结果上传至PC客户端，整个流程均通过CAN总线传递上位机指令和各模块的响应信号。通信系统软件主要由PC客户端软件、USB-CAN模块软件以及各个子节点CAN通信软件构成。客户端软件直接面对用户，位于整个通信系统的最上层，提供了人机交互界面，用户通过该界面发送指令来控制整机工作，同时客户端还监测着各个模块运行的状态和数据。USB-CAN模块主要完成USB协议和CAN协议的转换，是衔接PC和功能模块的桥梁。各个子节点分别对应不同的功能模块，实现各个模块的实际功能。首先要对CAN控制器进行初始化，配置相关的引脚的复用功能，使能内部CAN时钟，设置CAN工作模式，波特率，滤波器。之后分别配置CAN发送和接收中断。总流程图如图2所示。步骤为：步骤201：开始、处理器初始化；步骤202：Can控制器初始化；步骤203：判断是否发送数据，若是，执行步骤204数据发送至子程序，若不是，直接进入步骤205则判断是否接收数据；步骤205：判断是否接收数据，若是，执行步骤206数据接收子程序，若不是，进入步骤207；步骤207：解析指令；步骤208：执行相应动作；步骤209：结束。全自动凝血分析仪的执行部件包括直流电机、步进电机、限位开关、槽型光耦、电磁阀、气泵等等，根据这些部件的特点，结合CAN通信的结构，设定数据段长度为8字节，数据格式如表1所示。表1单包通信数据格式结合这里披露的本专利技术的说明和实践，本专利技术的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本专利技术的真正范围和主旨均由权利要求所限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统，包括：PC客户端、USB‑CAN模块、血样输送模块、测试杯输送模块、试剂位模块、三维运动控制模块以及检测模块；通过所述PC客户端，实现对待测血样、测试试剂、三维运动控制等的管理，其中，各个模块都可以作为一个独立的设备，模块之间采用CAN总线通信，USB‑CAN模块与PC之间采用USB线通信。

【技术特征摘要】
2016.11.02 CN 201610945286X1.一种基于CAN总线的全自动凝血分析仪通信系统，包括：PC客户端、USB-CAN模块、血样输送模块、测试杯输送模块、试剂位模块、三维运动控制模块以及检测模块；通过所述PC客户端，实现对待测血样、测试试剂、三维运动控制等的管理，其中，各个模块都可以作为一个独立的设备，模块之间采用CAN总线通信，USB-CAN模块与PC之间采用USB线通信。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述三维运动控制模块设置为至少一个机械臂。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括气液模块。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄小平，路和生，贺庆，董明利，祝连庆，刘超，潘志康，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11