[发明专利]一种用于快速癌症检测的纸基传感器控制电路

说明书

一种用于快速癌症检测的纸基传感器控制电路。本发明公开了一种用于生物纸基传感器的控制电路，包括两部分，控制主板，和附在传感器上的传感器板。控制主板包括：微控制单元MCU微处理器U1、电源模块、半导体制冷器TEC驱动继电器模块、外部模数转换器ADC模块、温度检测模块、SD卡存储模块、按键检测电路、传感器板包括：信号灯模块，序列号模块，温度检测模块，传感器连接电路。传感器板和控制主板通过插针进行连接，一个控制主板最多可以连接8个传感器板。本发明的控制电路集成性较高，选用元器件较少，连接较简单，抗干扰能力较强。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，特别涉及一种用于快速癌症检测的纸基传感器控制电路。

背景技术

现有生物传感器呈现小型化，便携化的特点。成本低，操作简便的纸基传感器更是目前的潮流。但是传统的生物传感器往往集成于大型设备中。检验仪器笨重，电子元器件数量多，复杂程度大，稳定性较差，维护成本较高。无法满足现有的纸基传感器快速检测，简易检测的需求。为了实现癌症检测的廉价化和简便化，世界上已有很多学者向着纸基癌症检测传感器这一方向付诸过努力。2016年巴西国家纳米技术实验室(LNNano)曾研制出一款基于载玻片的单层有机纳米晶体管。福州大学唐点平团队设计构建了基于湿润氨气触发NH2-MIL-125结构变化的可视化纸基荧光免疫组装。目前在纸基检测方向得到的各项研究成果，虽然都取得了不同方向的进展，但在检测设备的廉价化和操作过程的简便化等关键问题上均没有取得较大的突破。我们开发的基于快速癌症检测的纸基传感器控制电路的癌症检测样机及其配套方案，成本远低于目前医院中普遍用于检测特异蛋白检测的一般方法酶联免疫吸附法(ELISA)，且可靠性好，操作简便，使得我们的作品更为实用，更具推广价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于生物纸基传感器的控制电路，以解决上述存在的技术问题。本专利的控制电路集成性较高，选用元器件较少，连接较简单，抗干扰能力较强，设备轻型化。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于快速癌症检测的纸基传感器控制电路，包括两部分，控制主板，和附在传感器上的传感器板。控制主板包括：微控制单元MCU微处理器U1、电源模块、半导体制冷器TEC驱动继电器模块、外部模数转换器ADC模块、温度检测模块、SD卡存储模块、按键检测电路、；传感器板包括：信号灯模块，序列号模块，温度检测模块，传感器连接电路。传感器板和控制主板通过插针进行连接，一个控制主板最多可以连接8个传感器板。

微控制单元MCU微处理器U1与电源模块连接，电源模块为微控制单元MCU提供电源。微控制单元MCU通过I/O口与半导体制冷器TEC驱动继电器模块，按键检测电路连接。半导体制冷器TEC驱动继电器模块用于按需驱动半导体制冷器TEC给传感器加热。按键检测电路通过外部按键输入实现人机通信。微控制单元MCU微处理器U1通过双向二线制同步串行总线I²C总线连接外部模数转换器ADC模块，温度检测模块。外部模数转换器ADC模块与传感器上的温度检测模块和传感器连接电路相连接，通过模数转换获取传感器温度和传感器检测数据。温度检测模块检测控制主板温度。微控制单元MCU微处理器U1通过串行外设接口SPI总线与SD卡储存模块连接。SD卡储存模块将检测信息写入SD卡中。微控制单元MCU微处理器U1通过双向二线制同步串行总线I²C总线连接到传感器板上的序列号模块，读取序列号模块中储存的每个芯片唯一的序列号，用于区分传感器和验证传感器真伪。微控制单元MCU微处理器U1通过I/O口连接到传感器板上的信号灯模块，通过控制信号灯亮灭表示传感器状态。

进一步的微控制单元MCU微处理器U1为ATSAMD21G18A-AU。

进一步的，系统还包括LCD显示屏。LCD显示屏与微控制单元MCU微处理器U1连接，电源模块为LCD显示屏提供电源，微控制单元MCU通过串行外设接口SPI总线与LCD屏幕通信，用于实现人机交互。