[发明专利]一种基于单片机的血红蛋白浓度检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于单片机的血红蛋白浓度检测系统，其特征在于包括光源模块、比色池、光电二极管、光信号处理模块、单片机和人机交互界面，光源模块包括D/A转换器、压控恒流源和LED发光二极管，所述的光信号处理模块包括光电转换器、A/D转换器，所述的单片机与D/A转换器连接，D/A转换器与压控恒流源连接，压控恒流源与LED发光二极管连接，发光二极管发出的光透过比色池后，由所述的光电二极管接收，所述的光电二极管与所述的光电转换器连接，所述的光电转换器与A/D转换器连接，A/D转换器与所述的单片机连接，人机交互界面与单片机连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的血红蛋白浓度检测系统，其特征在于光电转换电路包括电流/电压转换电路和电压反相电路，所述的光电二极管与电流/电压转换电路连接，电流/电压转换电路与电压反向电路连接，电压反相电路与A/D转换器连接。

3.一种基于单片机的血红蛋白浓度检测方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：由单片机控制D/A转换器，再将D/A转换器的输出电压值给压控恒流源电路，得到稳定的电流给发光二极管，得到稳定的光源；

步骤二：在比色池中放入稀释液，发光二极管的光透过比色池内的稀释液经过光电二极管得到电流i₀，然后经过电流/电压转换电路得到电压值U_i0=-i₀×R，R为电流/电压转换电路中的转换电阻，得到的电压值U_i0再经过反相电路后输入到A/D转换器，最后A/D转换器的输出电压值U₀=-U_i0，光电二极管对光的敏感度S=i₀/I₀，即得I₀=-U₀/ SR；

步骤三： 设定电压参考值，计算电压参考值与采集到的电压值U₀的差值e(k)，将差值e(k)代入公式：                                               ，其中u(k)为第k次控制时刻计算得到的值，K_P为比例系数，K_i为积分系数，再将u(k)代入公式：U(k)=U(k-1)+u(k)得到反馈输出值，然后将反馈输出值U(k)输入到D/A转换器，最后将D/A转换器的输出值输入到压控恒流源电路，来调整发光二极管的光强，若电压值U₀还未达到电压参考值，则重复执行本步骤，直到电压值U₀等于电压参考值；

步骤四：在比色池中放入被测血样，发光二极管的光透过比色池内的血样经过光电二极管得到电流i₁，然后经过电流/电压转换电路得到电压值U_i1=-i₁×R，R为电流/电压转换电路中的转换电阻，得到的电压值再经过反相电路后输入到A/D转换器，最后A/D转换器的输出电压值U₁=-U_i1，光电二极管对光的敏感度S=i₁/I₁， I₁=-U₁/ SR；

步骤五：将步骤二得到的I₀和步骤四得到的I₁代入公式，即得到血红蛋白浓度的值，其中C为血红蛋白浓度，K为吸光系数，L为比色池厚度。