[0019] 以下将结合附图,对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020] 如图1所示的本发明的结构框图,包含主板以及分别与之连接的进样针控制板、转盘控制板、抽吸泵控制板、打印控制板、键盘控制板和信号调理与转换板,所述信号调理与转换板与样品箱上的信号采集电极的输出端相连,信号调理与转换板接收信号采集电极的输出信号,并将该信号处理和转换后送给主板,主板根据接收到的信号计算出PO2值。
[0021] 在本实施例中,由于打印控制、进样针控制、转盘控制、抽吸泵控制这4个模块功能相对单一、简单,故分别选用一片高性能、低价格的C8051F912微控制器;键盘控制需要使用的I/O线较多,选用内部资源相对较多的C8051F012微控制器来完成键盘检测。主板完成大部分的工作,需要大容量的程序存储器和数据存储器,选用一片高性能的C8051F360微控制器承担,由这6片微控制器构成主多从系统。进样针控制板、转盘控制板、抽吸泵控制板中的C8051F912微控制器以I2C串行方式与主板的C8051F360微控制器进行通讯,实现数据传输;键盘控制板中C8051F012微控制器以并行方式与主板的C8051F360微控制器传输键值,C8051F012其中一根I/O线连接到C8051F360的外部中断输入引脚,C8051F360以中断方式处理键盘;打印控制板中的C8051F912微控制器以SPI串行方式与主板的C8051F360微控制器进行通讯,实现数据传输,具体打印控制由打印控制板中的C8051F912微控制器完成。样品箱上的采样输出电极输出毫伏信号,该信号经过信号调理与转换板中的信号放大、A/D转换后送给主板。
[0022] 本发明在计算含氧量值时采用多通道的方法。在采集信号时,采用4路放大倍数分别为1、2、4、8的放大电路,对于小采样信号采用放大倍数相对较大的通道,以提高信号的采集精度。计算出每个通道的PO2值的斜率,然后计算出
[0023] 平均斜率,再根据平均斜率和测量时采集到信号值,应用不同的公式计算出PO2值。具体的计算方法如下:
[0024] 1)一点校正采集毫伏值a31、a32、a34、a38
[0025] 将采集到的毫伏值mv3、mv4、mv5、mv6直接赋给一点校正值,
[0026] a31=mv3;
[0027] a32=mv4;
[0028] a34=mv5;
[0029] a38=mv6;
[0030] 其中,a31:一点校正时PO2在G=1时的毫伏值;
[0031] a32:一点校正时PO2在G=2时的毫伏值;
[0032] a34:一点校正时PO2在G=4时的毫伏值;
[0033] a38:一点校正时PO2在G=8时的毫伏值;
[0034] G:运算放大器的放大倍数。
[0035] 2)二点校正采集毫伏值ba31、b32、b34、b38
[0036] 将采集到的毫伏值mv3、mv4、mv5、mv6,考虑温度等因素,按如下公式计数二点校正毫伏值:
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
[0041] 其中,b31:二点校正时PO2在G=1时的毫伏值;
[0042] b32:二点校正时PO2在G=2时的毫伏值;
[0043] b34:二点校正时PO2在G=4时的毫伏值;
[0044] b38:二点校正时PO2在G=8时的毫伏值;
[0045] M31:PO2在G=1时的斜率,初始值设为60;
[0046] M32:PO2在G=2时的斜率,初始值设为60;
[0047] M34:PO2在G=4时的斜率,初始值设为60;
[0048] M38:PO2在G=8时的斜率,初始值设为60;
[0049] PO2II:PO2二点校正标准液的氧气含量,初始值设为0。
[0050] 3)测量
[0051] 根据一点校正和二点校正值计算各通道的斜率:
[0052]
[0053]
[0054]
[0055]
[0056] 计算平均斜率
[0057]
[0058] 根据平均斜率 和mv5、mv6值的范围,计算PO2
[0059] 若
[0060]
[0061] 若
[0062]
[0063] 其中,PO2Ⅰ:PO2一点校正标准液的氧气含量,初始值设为20。
[0064] 如图2所示的本发明的状态转换图,本发明的系统主要有预备、就绪、一点校正、二点校正和测量5个状态组成,其中一点校正和二点校正执行的功能很复杂。仪器在开机后进入预备状态,通过按键或2小时后进入二点校正状态,二点校正状态结束后,进入就绪状态。在就绪状态下才可以进行测量。
[0065] 由于仪器的流体部件较多,执行时间较长(如二点校正状态需要几分钟至几十分钟),若监控程序设计采用常规的扫描键盘--执行键功能的监控方式,在执行这些功能键时,不能打断,即使是误操作,也必须等该功能键执行完毕,这是用户所不能接受的。本发明在设计监控程序时采用特殊的中断方法,在中断中实现了程序的转移;可以很方便地修改命令。
[0066] 图3所示为本发明的键盘中断处理流程图,主板响应键盘中断这一外中断后,首先保护现场,接着读I/O口获得键值,然后判断是否是特殊功能键,如是数字键和非特殊功能键,由于这两类键简单,就在中断服务程序中进行处理,然后中断返回;如是特殊功能键,则恢复现场,从栈顶弹出中断返回地址并丢弃,然后将特殊功能键处理程序的入口地址压栈,然后中断返回;特殊功能键处理程序在主程序中完成。
[0067] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明的保护范围之内。