Электроника и радиотехника: Медицинский pН-метр

СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………..…….…….………..3 1. Анализ литературно-патентных исследований……..……….…………....4 1.1 Обзор существующих методик по данным измерениям……………..4 1.2 Обзор существующих аппаратов..…………………………………….10 1.3Вывод необходимости разработки…………………………………….14 2. Разработка структурной схемы…………….................................................153. Разработка схемы электрической принципиальной....................................17 4. Моделирование работы схемы…………………………..............................295. Разработка программного обеспечения устройства………........................32 6. Разработка печатной платы………………………………….……………...34 6.1 Компоновочный расчёт…………………………………..……………..34 6.2 Расчёт надёжности………………...…………………………………….38 7. Разработка конструкции устройства………………….……….…………...41 7.1 Расчёт теплового режима…………………………………..…………...41 7.2 Расчёт механической прочности….……………………………………43 Заключение…………………………….……………………………………….46 Список использованной литературы…………………………………….........47 Приложение 1. Листинг управляющей программы микроконтроллера …...48 ВВЕДЕНИЕ В курсовом проекте разрабатывается pH-метр с USB интерфейсом. Актуальность разработки заключается в том, что данный прибор может использоваться для регистрации в системах мониторинга и лабораторных исследованиях. Наличие USB интерфейса позволяет подключать прибор к системам сбора данных на базе ПК без использования дополнительных плат расширения. Основным назначением рН-метра является измерение показателя рН в различных растворах, в окружающей среде, сырье, пищевой продукции. Важность определения показателя рН существуетво многих отраслях промышленности. Так, рН-метры активно применяются в фармакологической, химической, пищевой, косметической, нефтехимической промышленности, а также в медицине для измерения уровня кислотности в различных полостях человеческого организма. Кроме этого они широко применяются во время научных исследований в области микробиологии, химии, сельского хозяйства. Ими в обязательном порядке комплектуются различные лаборатории. В медицине кислотность биологических жидкостей (крови, мочи, желудочного сока и других) является диагностически важным параметром состояния здоровья пациента. В гастроэнтерологии, для правильного диагностирования целого ряда заболеваний, например, пищевода и желудка, одномоментная или даже средняя величина кислотности не является значимой. Чаще всего важно понимание динамики изменения кислотности в течение суток (ночная кислотность нередко отличается от дневной) в нескольких зонах органа. Иногда важно знать изменение кислотности, как реакцию на определенные раздражители и стимуляторы. В задачи курсового проекта входит обзор аналогичных разработок, определение их отличительных признаков и обоснование целесообразности разработки устройства. Также производится разработка схемы электрической структурной и принципиальной, разработка программного обеспечения для микроконтроллера и компьютерное моделирование функциональных узлов прибора.Кроме этого при разработкевыполняются основные конструкторские расчёты. Разработка печатного узла производиться с использованием САПР.