1.本发明属于检测装置技术领域,特别涉及猪瘟病毒(csfv)抗体检测技术领域,具体是一种智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法。
背景技术:2.猪瘟是由猪瘟病毒(csfv)引起的一种高度接触性传染病,有“猪霍乱”之俗称。猪瘟(csf)是由猪瘟病毒(csfv)引发的传染流行病,特征是:发热,急性,器官出血、坏死等,具有致死性和高度传染性,严重威胁养猪业的发展,造成的经济损失巨大。csfv是一种单股正链rna病毒,属于瘟病毒属黄病毒科,具有囊膜,基因组大小12.3 kb,并包含一个大的开放阅读框架(orf),它被翻译成含有3898个氨基酸残基的多聚蛋白,csfv的结构蛋白(c, erns, e1, e2)和非结构蛋白都由该orf所编码。e2是存在于病毒粒子表面的包膜糖蛋白,是病毒主要的抗原蛋白,即诱导猪体内产生对csfv感染的保护性免疫应答反应的主要靶点。我国是世界上生猪养殖量最多的国家,目前猪瘟仍然广泛流行于我国大部分地区,成为阻碍我国生猪产业健康发展的重要因素。在过去几十年里,我国主要依靠免疫接种的方法控制猪瘟的流行,但预防接种时猪体内的csfv抗体滴度高低将明显地影响其免疫效果,所以开展好csfv抗体的监测工作十分重要。
3.近几年来,世界各国对csfv抗体的检测方法进行了广泛的研究,目前国内一般采用酶联免疫吸附试验(elisa)和胶体金方法开展csfv抗体的检测。csfv抗体胶体金快速检测只能定性,不能定量,且试剂盒质量参差不齐;elisa检测需在实验室内开展,应配备相应的实验设备和专业的试验操作人员,检测耗时长,且需消耗大量的物力和财力。因此,需要研究一种新型的csfv抗体检测方法,既能实现快速、准确、多样、有效监测,同时具备操作简单、携带方便的特点,适合养殖基层推广应用。
4.随着信息与材料科学发展,磁弹性传感器作为一类较为新颖的传感器,近些年获得了大量国内外研究。该传感器通过将纳米材料与待测物质的结合能转化为可测量磁信号、电信号或机械能信号,通过对分子量级结合能的微传感实现分析物的定量分析。由于该类型传感器具有体积小、灵敏度高、检测便捷、样品取样限制低、处理简单等特点,被广泛应用于化学、生物、医疗等领域,尤其是在实现超精度抗体及生化污染检测等方面具有一定优势。
技术实现要素:5.本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题,而提供一种智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法。
6.本发明是通过如下技术方案实现的:一种智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,包括如下步骤:1)检测装置的设计检测装置包括壳体,壳体上安装有壳盖,壳体内放置有抗体孵育盒;
壳体的前壳壁上设置有显示模块、按键模块和参数接口,壳体的一侧壳壁的上部设置有三组led指示灯;壳体的内部设置有电路接口,电路接口分别连接有中央控制器、蓝牙模块、信号放大激励模块、数据处理模块、电源模块和温度传感及控制模块,中央控制器通过导线分别与显示模块和按键模块连接;壳体的两侧壳壁的底部分别安装有水平设置的空心管,空心管外侧等距离缠绕有多组mems感应线圈,空心管内插设有测试杆,测试杆上设置有多个mems芯片槽,每个mems芯片槽与每组mems感应线圈的位置一一对应,每个mems芯片槽内均放置有一个mems芯片;mems感应线圈与信号放大激励模块通过导线连接,mems感应线圈的一侧设置有磁场反应模块,磁场反应模块与信号放大激励模块连接;2)检测方法将表面修饰处理后的mems芯片放置于测试杆的mems芯片槽内,向mems芯片槽内滴加待检猪血清,将测试杆放入抗体孵育盒中,猪血清中的csfv抗体会与mems芯片表面的csfv抗原发生特异性反应,随后将该测试杆放入缠绕mems感应线圈的空心管内,在信号放大激励模块和磁场反应模块的作用下,mems芯片由于磁致伸缩效应产生共振,其共振频率与标定的mems芯片参数进行对比,反应后较反应前有所偏移;接着由中央控制器对采集数据进行分析处理,最终得出检测csfv抗体的响应特性;检测数据通过蓝牙模块实时的发送至智能手机或者通过参数接口上传至计算机。
7.基于公式(1)和公式(2),其中,磁弹性芯片本身质量为m,变化的质量
△
m,芯片的长度l,e为杨氏模量,ρ为传感器密度,б为传感器的泊松比;本发明的检测原理是在磁弹性传感器芯片表面进行生物特异性反应,反应后的磁弹性芯片表面负载质量增加,从而引起该芯片的共振频率发生相应变化,通过记录传感芯片共振频率的变化来对反应过程进行监测或对目标物进行定量分析。
8.进一步的,壳体主要由第一矩形壳体、第二矩形壳体和三角形侧壁连接固定而成,第一矩形壳体平置于前端,第二矩形壳体立置于第一矩形壳体的后端顶部,三角形侧壁设置有两块并且分别设置于第一矩形壳体和第二矩形壳体的两侧端之间,第一矩形壳体前端的顶部壳边、第二矩形壳体顶部的前端壳边以及两个三角形侧壁的斜边围成壳体的壳口;壳盖采用透明的无底三棱柱壳盖,壳盖安装在壳体的壳口上,壳盖的内侧面与第一矩形壳体的顶面、第二矩形壳体的前侧面以及两个三角形侧壁的内侧面围成密闭空间,抗体孵育盒位于密闭空间内并且放置在第一矩形壳体的顶面上;显示模块、按键模块和参数接口设置于第一矩形壳体的前壳壁上,电路接口、中央控制器、蓝牙模块、信号放大激励模块、数据处理模块、电源模块和温度传感及控制模块设置于第一矩形壳体的内部,两个空心管设置于第一矩形壳体的两侧壳壁上,空心管采用透明空心管;三组led指示灯设置于第二矩形壳体的侧壳壁上,三组led指示灯分别采用红色led指示灯、绿色led指示灯和黄色led指示灯。
9.进一步的,抗体孵育盒包括上、下两层盒架,盒架主要由一块后墙板以及均布间隔固定在后墙板上的若干块立墙板组成,每相邻的两块立墙板之间滑动安装有一个抽屉式孵育格槽;抽屉式孵育格槽主要由前板、侧板、底板及后板组成,前板上设有把手,侧板与立墙板之间设有滑槽结构;两层盒架的两侧端之间分别设置有一套折叠式支架,折叠式支架包括两根连杆,两根连杆的中部铰接连接,两根连杆的前端端部分别与两层盒架的最外侧立
墙板铰接连接,两根连杆的后端端部分别铰接连接有滑块,并且两个滑块分别滑动连接在设置于两层盒架最外侧立墙板上的滑轨内。
10.进一步的,测试杆包括测试杆段,测试杆段的前端设置有三角形头部,测试杆段的后端设置有手持柄;测试杆段由多个等大小的矩形体依次插接而成,矩形体的顶面中心位置开设mems芯片槽,mems芯片槽上设置有矩形盖,矩形体的前端面设置有矩形插口,矩形插口与mems芯片槽连通,矩形体的后端面设置有与矩形插口相匹配矩形插头,多个矩形体通过对应的矩形插口和矩形插头依次插接组成测试杆段;三角形头部的末端设置有矩形插头,三角形头部通过其上的矩形插头插接在最前端的矩形体上;手持柄的前端设置有矩形插口,手持柄通过其上的矩形插口插接在最末端的矩形体上。
11.进一步的,1)中央控制器采用的芯片为控制芯片u1,型号为stm32f407vet6,其电路结构为:控制芯片u1的65脚、66脚、78脚、79脚、80脚、7脚、15脚、16脚、24脚、25脚、26脚、31脚、32脚均与信号放大激励模块相连;控制芯片u1的68脚、69脚、89脚、90脚、91脚、51脚、52脚、53脚、95脚、96脚、47脚均与数据处理模块相连;控制芯片u1的63脚、64脚与蓝牙模块相连;控制芯片u1的81脚、82脚与按键模块相连;控制芯片u1的97脚、98脚与温度传感及控制模块相连;控制芯片u1的2、3、4脚分别与三个led指示灯相连;控制芯片u1的8脚并接晶振x1的一端后与电容c2的一端相连,控制芯片u1的9脚并接晶振x1的另一端后与电容c3的一端相连,电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地;控制芯片u1的12脚并接晶振x2的一端后与电容c4的一端相连,控制芯片u1的13脚并接晶振x2的另一端后与电容c5的一端相连,电容c3的另一端并接电容c4的另一端后接地。
12.2)信号放大激励模块采用的芯片为控制芯片u2、u3,控制芯片u2的型号为ad536,控制芯片u3的型号为ad9959,其电路结构为:控制芯片u3的22脚串接电容c28后接地;控制芯片u3的3脚与控制芯片u1的32脚相连;控制芯片u3的46脚与控制芯片u1的31脚相连;控制芯片u3的47脚与控制芯片u1的24脚相连;控制芯片u3的48脚与控制芯片u1的25脚相连;控制芯片u3的50脚与控制芯片u1的65脚相连;控制芯片u3的51脚与控制芯片u1的66脚相连;控制芯片u3的52脚与控制芯片u1的78脚相连;控制芯片u3的53脚与控制芯片u1的79脚相连;控制芯片u3的24脚并接电阻r3的一端后与电阻r4的一端相连,电阻r4的另一端接地,电阻r3的另一端与1.8v电源输入端相连;控制芯片u3的27脚串接电阻r2、电容c1后与1.8v电源输入端相连;控制芯片u3的40脚与控制芯片u1的80脚相连;
控制芯片u3的41脚与控制芯片u1的7脚相连;控制芯片u3的42脚与控制芯片u1的15脚相连;控制芯片u3的43脚与控制芯片u1的16脚相连;控制芯片u3的17脚串接电阻r1后接地;控制芯片u3的13脚、8脚、36脚、30脚分别串接一路滤波器后与磁场反应模块相连。
13.3)按键模块采用的芯片为触发器u4,触发器u4的型号为cd4013,其电路结构为:触发器u4的1脚串接电阻r1后与三极管q2的基极相连;触发器u4的2脚与5脚相连;触发器u4的3脚并接电阻r2的一端,电阻r3的一端后与电容c3的一端相连,电阻r2的另一端与按钮开关s1的一端相连;触发器u4的4脚并接电容c3的另一端,电阻r3的另一端后接地;按钮开关s1的另一端并接电容c4的一端、有极电容c1的正极、三极管q2的发射极后与电源输入端vin相连,电容c4的另一端串接电阻r4后接地,有极电容c1的负极接地;三极管q2的集电极并接有极电容c2的正极后与电源输出端vout相连,有极电容c2的负极接地。
14.4)数据处理模块采用的芯片为控制芯片u5,控制芯片u5的型号为esp8266,其电路结构为:控制芯片u5的1脚与电路复位端相连;控制芯片u5的2脚与控制芯片u1的91脚相连;控制芯片u5的9脚与控制芯片u1的89脚相连;控制芯片u5的10脚与控制芯片u1的96脚相连;控制芯片u5的13脚与控制芯片u1的95脚相连;控制芯片u5的5脚与控制芯片u1的52脚相连;控制芯片u5的14脚与控制芯片u1的51脚相连;控制芯片u5的17脚与控制芯片u1的53脚相连;控制芯片u5的3脚串接电阻r1后与3.3v输入电源相连;控制芯片u5的4脚至7脚与中央控制器的信号输出端相连;控制芯片u5的17脚、18脚与usb转串口芯片相连;控制芯片u5的21脚、22脚与控制芯片u1的68脚、69脚相连。
15.5)电源模块采用的芯片为稳压器u6、稳压器u7和稳压器u8,稳压器u6的型号为rt9193,稳压器u7的型号为lct1763,稳压器u8的型号为icl7660,其电路结构为:稳压器u6的1脚与5v电源输入端相连,电容c1一端与5v电源输入端相连,一端后接地;稳压器u6的2脚接地;稳压器u6的3脚与5v电源输入端相连;稳压器u6的5脚并接3.3v的电源输出端和电容c2的一端,电容c2的一端后接地;稳压器u7的6脚、7脚接地;稳压器u7的8脚、5脚相连,8脚、5脚并接5v的电源输入端和电容c3的一端,电容c3
的一端后接地;稳压器u7的1脚、2脚相连,1脚、2脚并接电容c4的一端、电容c5的一端和1.8v电源输出端,电容c4的一端后接地,电容c5的一端后与4脚相连;稳压器u7的3脚接地;稳压器u8的3脚并接电容c6、 c7、 c8的一端,电容c6、 c7、 c8的一端后与4脚相连;稳压器u8的3脚接地;稳压器u8的8脚并接5v电源输入端和电容c9的一端,电容c9的一端后接地;稳压器u8的5脚并接电容c10、c11、c12的一端和负5v电源输出端,电容c10、c11、c12的一端后接地。
16.6)显示模块(9)采用的芯片为驱动芯片u9,驱动芯片u9的型号为ssd1306,其电路结构为:驱动芯片u9的10脚并接电阻r5的一端后接地,电阻r5的另一端串接电阻r9后与3.3v电源输入端相连;驱动芯片u9的11脚并接电阻r6的一端后接地,电阻r6的另一端串接电阻r8后与3.3v电源输入端相连;驱动芯片u9的12脚接地;驱动芯片u9的26脚串接电阻r7后接地;驱动芯片u9的13脚与接线端子p2的1脚相连;驱动芯片u9的15脚并接电阻r3的一端后与接线端子p2的2脚相连;驱动芯片u9的14脚并接电阻r4的一端,电容c8的一端后与接线端子p2的3脚相连,电阻r4的另一端接vcc输入电源,电容c8的另一端并接电阻r3的另一端后接地;驱动芯片u9的19脚并接驱动芯片u3的20脚,电阻r1的一端后与接线端子p2的4脚相连;驱动芯片u9的18脚并接电阻r2的一端后与接线端子p2的5脚相连,电阻r2的另一端并接电阻r1的另一端后接3.3v输入电源;驱动芯片u9的2脚串接电容c2后与驱动芯片u3的3脚相连;驱动芯片u9的4脚串接电容c3后与驱动芯片u3的5脚相连;驱动芯片u9的27脚与电容c4的一端相连;驱动芯片u9的28脚与电容c5的一端相连;电容c4的另一端并接电容c5的另一端后接地;驱动芯片u9的8脚并接驱动芯片u3的29脚、电容c6的一端、电容c7的一端后接地;驱动芯片u9的6脚并接驱动芯片u3的9脚、电容c6的另一端、电容c7的另一端后与3.3v电源输入端相连。
17.7)蓝牙模块采用的芯片为蓝牙通信芯片u10,蓝牙通信芯片u10的型号为bc417143b。
18.8)温度传感模块采用的芯片为温湿度传感芯片u11和驱动芯片u12,温湿度传感芯片u11的型号为dht11,驱动芯片u12的型号为l298n,其电路结构为:温湿度传感芯片u11的3脚、4脚接地;
温湿度传感芯片u11的1脚并接电压3.3v的输入端、电容c1的一端、电阻r1的一端,电容c1的另一端接地,2脚并接电阻r1的另一端与中央控制器的48脚相连;驱动芯片u12的1脚、15脚接地;驱动芯片u12的12脚与5脚相连,10脚与7脚相连,5脚、7脚分别与中央控制器的97、98脚相连;驱动芯片u12的9脚接输入电压dvcc,电容c2与电容c3并联,其中一端与地相连,一端与输入电压dvcc相连;驱动芯片u12的6脚与11脚相连,与中央控制器的36脚相连;驱动芯片u12的14脚与2脚相连,13脚与3脚相连,2脚与半导体热电制冷器tec的一端相连,半导体热电制冷器tec的另一端与3脚相连。
19.进一步的,抗体孵育盒每层设置有五个抽屉式孵育格槽,两层共计十个抽屉式孵育格槽;测试杆共设置有四个mems芯片槽,每个mems芯片槽内放置有一个mems芯片。
20.对于本发明中的检测装置,将抗体孵育盒放置在检测装置的壳体内,将装载着表面修饰处理后的mems芯片的测试杆放入抗体孵育盒中,盖上壳盖后为特异性反应形成密闭、安静、舒适的环境;反应时可通过屏幕实时监测反应时间和反应环境温度,按下加热键可使抗体孵育盒内部的反应空间温度逐渐升高到达设定值,不同颜色的led灯显示此时的加热状态,红色表示正在加热,绿色表示未加热,黄色表示保温状态。
21.对于本发明中的检测装置,抗体孵育盒采用双层结构,双层结构之间采用折叠式支架相连,可升高观察抽屉式孵育格槽内反应情况;抽屉式孵育格槽采用抽拉式结构设计,方便每一格的抽屉式孵育格槽均可抽拉出来滴加反应试剂或者清洗,省时省力,可以最大程度的使每一格的抽屉式孵育格槽内残留抗体液倾倒干净;每一格的抽屉式孵育格槽等大小且底部平整,四周具有立式的槽板,相互独立,互不干扰;反应时将该抗体孵育盒放置于检测装置的壳体内部,壳体由第一矩形壳体、第二矩形壳体和三角形侧壁连接固定而成,壳体顶部设置有可拆式三棱柱透明的壳盖,第一矩形壳体作为主机体,第二矩形壳体作为次机体,壳盖与壳体闭合后可形成密闭环境,保证使用和密封可靠,防止外部干扰物进入,为反应创造合适环境。
22.对于本发明中的检测装置,测试杆采用器件组合的方式,避免样本之间互相干扰,各部分器件的连接处矩形插口与矩形插头表面增加凹凸性,避免了由于平滑导致各部分器件连接不紧,测试杆上每处mems芯片槽上均加有矩形盖,使检测时mems芯片槽里的mems芯片不易于掉落,也避免外界干扰;同时器件组合方式可更改检测样本的数量,倾倒液体时分开倾倒,避免集体倾斜倾倒时互相干扰,同时采用连通设计使mems芯片槽内残留液体更易流尽。
23.本发明智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法能够实现如下功能:1)将mems芯片放置于测试杆中,向mems芯片滴加待检猪血清,将测试杆放入抗体孵育盒中,抗原抗体反应后,放入被激励信号施加交流磁场的检测线圈中,mems芯片由于磁振伸缩效应而产生响应,响应信号被检测装置采集,从而实现对csfv抗体的检测,同时多通道的设计和抗体孵育盒的使用实现多个样本的同时检测。
24.2)标准化通讯接口,由中央控制器对采集数据进行分析处理后,得出检测猪瘟抗体的成分数据,通过蓝牙模块实现与智能手机的实时数据传输,通过参数接口实现与电脑
的数据传输。
25.3)双层设计的抗体孵育盒放入装置的封闭环境中反应,控制加热开关使抗体孵育盒达到反应的舒适温度,通过led指示灯显示加热状态,通过屏幕实时监测抗体孵育盒所在空间的温度及反应时间。
26.与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法目的性强,能有效提高检测效率,具备对多个样本同时检测的功能,且检测装置操作简单,便于携带,运行时功耗低,续航使用能力强,避免外界因素及样本间互相干扰,可实时显示和记录样本的相关参数,还能与智能手机实现实时数据传输。抗体孵育盒打破传统单层设计,采用双层折叠抽拉式结构,可同时反应的样本数量增多,互不干扰,独立性强,检测装置具备为样本提供适宜反应条件的能力,可更好的发挥孵育盒的作用。
附图说明
27.此处的附图用来提供对本发明的进一步说明,构成本技术的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
28.图1为本发明中检测装置的结构示意图。
29.图2为本发明检测装置中空心管、mems感应线圈及测试杆的结构示意图。
30.图3为本发明检测装置中测试杆的结构示意图。
31.图4为本发明检测装置中抗体孵育盒的结构示意图。
32.图5为测试杆放置在抗体孵育盒的结构示意图。
33.图6本发明检测装置中主要模块的连接框图。
34.图7为本发明检测装置中中央控制器的电路结构图。
35.图8为本发明检测装置中信号放大激励模块的电路结构图。
36.图9为本发明检测装置中按键模块的电路结构图。
37.图10为本发明检测装置中数据处理模块的电路结构图。
38.图11为本发明检测装置中电源模块的电路结构图。
39.图12为本发明检测装置中显示模块的电路结构图。
40.图13为本发明检测装置中蓝牙模块的电路结构图。
41.图14为本发明检测装置中温度传感模块的电路结构图。
42.图中:1-壳体、2-壳盖、3-抗体孵育盒、4-显示模块、5-按键模块、6-参数接口、7-led指示灯、8-电路接口、9-中央控制器、10-蓝牙模块、11-信号放大激励模块、12-数据处理模块、13-电源模块、14-温度传感及控制模块、15-空心管、16-mems感应线圈、17-测试杆、18-磁场反应模块;1-1-第一矩形壳体、1-2-第二矩形壳体、1-3-三角形侧壁;3-1-后墙板、3-2-立墙板、3-3-抽屉式孵育格槽、3-4-连杆、3-5-滑轨;17-1-mems芯片槽、17-2-mems芯片、17-3-三角形头部、17-4-手持柄、17-5-矩形体、17-6-矩形盖、17-7-矩形插口、17-8-矩形插头。
具体实施方式
43.为了使本领域技术人员更好的理解本发明,以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.一种智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,包括如下步骤:1)检测装置的设计如图1至图6所示,检测装置包括壳体1,壳体1上安装有壳盖2,壳体1内放置有抗体孵育盒3。
45.壳体1的前壳壁上设置有显示模块4、按键模块5和参数接口6,壳体1的一侧壳壁的上部设置有三组led指示灯7;壳体1的内部设置有电路接口8,电路接口8分别连接有中央控制器9、蓝牙模块10、信号放大激励模块11、数据处理模块12、电源模块13和温度传感及控制模块14,中央控制器9通过导线分别与显示模块4和按键模块5连接;具体的:壳体1主要由第一矩形壳体1-1、第二矩形壳体1-2和三角形侧壁1-3连接固定而成,第一矩形壳体1-1平置于前端,第二矩形壳体1-2立置于第一矩形壳体1-1的后端顶部,三角形侧壁1-3设置有两块并且分别设置于第一矩形壳体1-1和第二矩形壳体1-2的两侧端之间,第一矩形壳体1-1前端的顶部壳边、第二矩形壳体1-2顶部的前端壳边以及两个三角形侧壁1-3的斜边围成壳体1的壳口;壳盖2采用透明的无底三棱柱壳盖2,壳盖2安装在壳体1的壳口上,壳盖2的内侧面与第一矩形壳体1-1的顶面、第二矩形壳体1-2的前侧面以及两个三角形侧壁1-3的内侧面围成密闭空间,抗体孵育盒3位于密闭空间内并且放置在第一矩形壳体1-1的顶面上;显示模块4、按键模块5和参数接口6设置于第一矩形壳体1-1的前壳壁上,电路接口8、中央控制器9、蓝牙模块10、信号放大激励模块11、数据处理模块12、电源模块13和温度传感及控制模块14设置于第一矩形壳体1-1的内部;三组led指示灯7设置于第二矩形壳体1-2的侧壳壁上,三组led指示灯7分别采用红色led指示灯、绿色led指示灯和黄色led指示灯。
46.壳体1的两侧壳壁的底部分别安装有水平设置的空心管15,两个空心管15设置于第一矩形壳体1-1的两侧壳壁上,空心管15采用透明空心管;空心管15外侧等距离缠绕有四组mems感应线圈16,空心管15内插设有测试杆17,测试杆17上设置有四个mems芯片槽17-1,每个mems芯片槽17-1与每组mems感应线圈16的位置一一对应,每个mems芯片槽17-1内均放置有一个mems芯片17-2;mems感应线圈16与信号放大激励模块11通过导线连接,mems感应线圈16的一侧设置有磁场反应模块18,磁场反应模块18与信号放大激励模块11连接;其中,测试杆17包括测试杆段,测试杆段的前端设置有三角形头部17-3,测试杆段的后端设置有手持柄17-4;测试杆段由四个等大小的矩形体17-5依次插接而成,矩形体17-5的顶面中心位置开设mems芯片槽17-1,mems芯片槽17-1上设置有矩形盖17-6,矩形体17-5的前端面设置有矩形插口17-7,矩形插口17-7与mems芯片槽17-1连通,矩形体17-5的后端面设置有与矩形插口17-7相匹配矩形插头17-8,四个矩形体17-5通过对应的矩形插口17-7和矩形插头17-8依次插接组成测试杆段;三角形头部17-3的末端设置有矩形插头17-8,三角形头部17-3通过其上的矩形插头17-8插接在最前端的矩形体17-5上;手持柄17-4的前端设置有矩形插口17-7,手持柄17-4通过其上的矩形插口17-7插接在最末端的矩形体17-5上。
47.抗体孵育盒3包括上、下两层盒架,每层盒架主要由一块后墙板3-1以及均布间隔固定在后墙板3-1上的六干块立墙板3-2组成,每相邻的两块立墙板3-2之间滑动安装有一
个抽屉式孵育格槽3-3,即每层盒架上设置有五个抽屉式孵育格槽3-3;每个抽屉式孵育格槽3-3主要由前板、侧板、底板及后板组成,前板上设有把手,侧板与立墙板3-2之间设有滑槽结构;两层盒架的两侧端之间分别设置有一套折叠式支架,折叠式支架包括两根连杆3-4,两根连杆3-4的中部铰接连接,两根连杆3-4的前端端部分别与两层盒架的最外侧立墙板3-2铰接连接,两根连杆3-4的后端端部分别铰接连接有滑块,并且两个滑块分别滑动连接在设置于两层盒架最外侧立墙板3-2上的滑轨3-5内。
48.所述的中央控制器9:中央控制器9采用的芯片为控制芯片u1,型号为stm32f407vet6,如图7所示,其电路结构为:控制芯片u1的65脚、66脚、78脚、79脚、80脚、7脚、15脚、16脚、24脚、25脚、26脚、31脚、32脚均与信号放大激励模块11相连;控制芯片u1的68脚、69脚、89脚、90脚、91脚、51脚、52脚、53脚、95脚、96脚、47脚均与数据处理模块12相连;控制芯片u1的63脚、64脚与蓝牙模块10相连;控制芯片u1的81脚、82脚与按键模块5相连;控制芯片u1的97脚、98脚与温度传感及控制模块14相连;控制芯片u1的2、3、4脚分别与三个led指示灯7相连;控制芯片u1的8脚并接晶振x1的一端后与电容c2的一端相连,控制芯片u1的9脚并接晶振x1的另一端后与电容c3的一端相连,电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地;控制芯片u1的12脚并接晶振x2的一端后与电容c4的一端相连,控制芯片u1的13脚并接晶振x2的另一端后与电容c5的一端相连,电容c3的另一端并接电容c4的另一端后接地;所述中央控制器9主要完成屏幕显示、按键控制、蓝牙通信、信号激励采集、数据处理、温度采集及电源管理等工作,其12、13脚接8mhz晶体振荡器x2为系统提供168mhz的运行频率,67、68脚为串口指令收发脚。
49.所述的信号放大激励模块11:信号放大激励模块11采用的芯片为控制芯片u2、u3,控制芯片u2的型号为ad536,控制芯片u3的型号为ad9959,如图8所示,其电路结构为:控制芯片u3的22脚串接电容c28后接地;控制芯片u3的3脚与控制芯片u1的32脚相连;控制芯片u3的46脚与控制芯片u1的31脚相连;控制芯片u3的47脚与控制芯片u1的24脚相连;控制芯片u3的48脚与控制芯片u1的25脚相连;控制芯片u3的50脚与控制芯片u1的65脚相连;控制芯片u3的51脚与控制芯片u1的66脚相连;控制芯片u3的52脚与控制芯片u1的78脚相连;控制芯片u3的53脚与控制芯片u1的79脚相连;控制芯片u3的24脚并接电阻r3的一端后与电阻r4的一端相连,电阻r4的另一端接地,电阻r3的另一端与1.8v电源输入端相连;
控制芯片u3的27脚串接电阻r2、电容c1后与1.8v电源输入端相连;控制芯片u3的40脚与控制芯片u1的80脚相连;控制芯片u3的41脚与控制芯片u1的7脚相连;控制芯片u3的42脚与控制芯片u1的15脚相连;控制芯片u3的43脚与控制芯片u1的16脚相连;控制芯片u3的17脚串接电阻r1后接地;控制芯片u3的13脚、8脚、36脚、30脚分别串接一路滤波器后与磁场反应模块18相连;所述信号放大激励模块11中控制芯片u3的型号为ad9959,四通道dac直接数字频率合成器;本发明进行计算得出有关与在不同成分下mems的偏移图谱,进行试样分析,其中1脚、2脚采用25mhz有源晶振作为refclk源,内部倍频器20倍频的工作模式,具有500msa/s的采样率,可以达到mems传感涡流要求;控制芯片u3的50、51、52、53脚为串行数据输入引脚,用于幅度的斜坡上升和下降同步于refclk源,控制芯片u3的40、41、42、43脚用于信号调制(支持fsk、psk、ask规格)的数据引脚,启动、停止扫频的幅度和相位累加器;控制芯片u3的3脚,用于将ad9959内部寄存器复位到缺省状态;控制芯片u3的8、13、30、36脚为4路旋绕信号输出端,连接巴特沃斯9阶滤波器可以保证mems感应端口正常工作,其中一路信号输出端测试标准样品,另外三路信号输出端测试待测样品,上述设计频率分辨率优于0.12hz,相位分辨率0.022;采用4通道的200m signal tone输出,功耗仅为580mw,可以保证装置整体的测量精度和长时间使用的续航能力。
50.所述的按键模块5:按键模块5采用的芯片为触发器u4,触发器u4的型号为cd4013,如图9所示,其电路结构为:触发器u4的1脚串接电阻r1后与三极管q2的基极相连;触发器u4的2脚与5脚相连;触发器u4的3脚并接电阻r2的一端,电阻r3的一端后与电容c3的一端相连,电阻r2的另一端与按钮开关s1的一端相连;触发器u4的4脚并接电容c3的另一端,电阻r3的另一端后接地;按钮开关s1的另一端并接电容c4的一端、有极电容c1的正极、三极管q2的发射极后与电源输入端vin相连,电容c4的另一端串接电阻r4后接地,有极电容c1的负极接地;三极管q2的集电极并接有极电容c2的正极后与电源输出端vout相连,有极电容c2的负极接地;所述按键模块5中的触发器u4的型号为cd4013,通过2脚q反接与5脚data构成二分频电路,由于数字电路无法驱动较大功率负载,采用通过q端接三极管驱动负载,触发器u4的1脚q端通过电阻接三极管的基极,发射极接电源端,集电极接输出端,开关键s1一端接电源输入端,另一端接地通过电阻分压后接3脚时钟端,构成开关电路。
51.所述的数据处理模块12:数据处理模块12采用的芯片为控制芯片u5,控制芯片u5的型号为esp8266,如图10所示,其电路结构为:
控制芯片u5的1脚与电路复位端相连;控制芯片u5的2脚与控制芯片u1的91脚相连;控制芯片u5的9脚与控制芯片u1的89脚相连;控制芯片u5的10脚与控制芯片u1的96脚相连;控制芯片u5的13脚与控制芯片u1的95脚相连;控制芯片u5的14脚与控制芯片u1的51脚相连;控制芯片u5的5脚与控制芯片u1的52脚相连;控制芯片u5的17脚与控制芯片u1的53脚相连;控制芯片u5的3脚串接电阻r1后与3.3v输入电源相连;控制芯片u5的4脚至7脚与中央控制器9的信号输出端相连;控制芯片u5的17脚、18脚与usb转串口芯片相连;控制芯片u5的21脚、22脚与控制芯片u1的68脚、69脚相连;所述数据处理模设置于中央处理器外围,使用控制芯片u5,型号为esp8266,片上集成wifi通信模块与m0内核,成本低方便作为网络终端,可以通过串口使用at固件与控制芯片u5进行连接交互数据;另外控制芯片u5可以通过外接ch340g转串口芯片,使其具备usb接口转串口功能,方便外接监测和控制计算机;超宽的工作温度且能保证稳定的性能,轻量级的外围电路能够满足低功耗工作和pcb空间的要求。
52.所述的电源模块13:电源模块13采用的芯片为稳压器u6、稳压器u7和稳压器u8,稳压器u6的型号为rt9193,稳压器u7的型号为lct1763,稳压器u8的型号为icl7660,如图11所示,其电路结构为:稳压器u6的1脚与5v电源输入端相连,电容c1一端与5v电源输入端相连,一端后接地;稳压器u6的2脚接地;稳压器u6的3脚与5v电源输入端相连;稳压器u6的5脚并接3.3v的电源输出端和电容c2的一端,电容c2的一端后接地;稳压器u7的6脚、7脚接地;稳压器u7的8脚、5脚相连,8脚、5脚并接5v的电源输入端和电容c3的一端,电容c3的一端后接地;稳压器u7的1脚、2脚相连,1脚、2脚并接电容c4的一端、电容c5的一端和1.8v电源输出端,电容c4的一端后接地,电容c5的一端后与4脚相连;稳压器u7的3脚接地;稳压器u8的3脚并接电容c6、 c7、 c8的一端,电容c6、 c7、 c8的一端后与4脚相连;稳压器u8的3脚接地;稳压器u8的8脚并接5v电源输入端和电容c9的一端,电容c9的一端后接地;稳压器u8的5脚并接电容c10、c11、c12的一端和负5v电源输出端,电容c10、c11、c12的一端后接地;所述电源模块13采用的芯片为稳压器u6、稳压器u7和稳压器u8,稳压器u6的型号
为rt9193,作为3.3v的ldo,可以为主控和其他外围电路提供工作电压,led1作为rt9193稳压器工作指示灯;稳压器u7的型号为lct9193,作为1.8v的ldo,可以为ad9959芯片提供工作电压,led2作为lct1763稳压器的工作指示灯;稳压器u8的型号为icl7660,可以为ad536芯片提供-5v工作电压。
53.所述的显示模块4:显示模块4采用的芯片为驱动芯片u9,驱动芯片u9的型号为ssd1306,如图12所示,其电路结构为:在显示屏控制电路中,驱动芯片u9的10脚并接电阻r5的一端后接地,电阻r5的另一端串接电阻r9后与3.3v电源输入端相连;驱动芯片u9的11脚并接电阻r6的一端后接地,电阻r6的另一端串接电阻r8后与3.3v电源输入端相连;驱动芯片u9的12脚接地;驱动芯片u9的26脚串接电阻r7后接地;驱动芯片u9的13脚与接线端子p2的1脚相连;驱动芯片u9的15脚并接电阻r3的一端后与接线端子p2的2脚相连;驱动芯片u9的14脚并接电阻r4的一端,电容c8的一端后与接线端子p2的3脚相连,电阻r4的另一端接vcc输入电源,电容c8的另一端并接电阻r3的另一端后接地;驱动芯片u9的19脚并接驱动芯片u3的20脚,电阻r1的一端后与接线端子p2的4脚相连;驱动芯片u9的18脚并接电阻r2的一端后与接线端子p2的5脚相连,电阻r2的另一端并接电阻r1的另一端后接3.3v输入电源;驱动芯片u9的2脚串接电容c2后与驱动芯片u3的3脚相连;驱动芯片u9的4脚串接电容c3后与驱动芯片u3的5脚相连;驱动芯片u9的27脚与电容c4的一端相连;驱动芯片u9的28脚与电容c5的一端相连;电容c4的另一端并接电容c5的另一端后接地;驱动芯片u9的8脚并接驱动芯片u3的29脚、电容c6的一端、电容c7的一端后接地;驱动芯片u9的6脚并接驱动芯片u3的9脚、电容c6的另一端、电容c7的另一端后与3.3v电源输入端相连;所述显示模块4采用的芯片为驱动芯片u9,型号为ssd1306,其中2、3、4、5、27、28脚为退耦电容引脚,10、11、12脚通过电阻分压的形式得到spi的通信协议,13脚为ssd1306芯片的片选信号,14脚为复位信号,15脚为命令/数据信号,18脚为同步时钟信号,19脚为spi数据输入引脚,上述设置可以满足低功耗及高反应显示速度的要求。
54.所述的蓝牙模块10:蓝牙模块10采用的芯片为蓝牙通信芯片u10,蓝牙通信芯片u10的型号为bc417143b,如图13所示。
55.所述的温度传感及控制模块14:温度传感及控制模块14采用的芯片为温湿度传感芯片u11和驱动芯片u12,温湿度传感芯片u11的型号为dht11,驱动芯片u12的型号为l298n,如图14所示,其电路结构为:
温湿度传感芯片u11的3脚、4脚接地;温湿度传感芯片u11的1脚并接电压3.3v的输入端、电容c1的一端、电阻r1的一端,电容c1的另一端接地,2脚并接电阻r1的另一端与中央控制器9的48脚相连;驱动芯片u12的1脚、15脚接地;驱动芯片u12的12脚与5脚相连,10脚与7脚相连,5脚、7脚分别与中央控制器的97、98脚相连;驱动芯片u12的9脚接输入电压dvcc,电容c2与电容c3并联,其中一端与地相连,一端与输入电压dvcc相连;驱动芯片u12的6脚与11脚相连,与中央控制器9的36脚相连;驱动芯片u12的14脚与2脚相连,13脚与3脚相连,2脚与半导体热电制冷器tec的一端相连,半导体热电制冷器tec的另一端与3脚相连。
56.所述温度传感及控制模块14采用的芯片为温湿度传感芯片u11、型号为dht11和驱动芯片u12、型号为l298n,采集范围:温度0-50
°±2°
,湿度:20-90%rh;采用单总线双向串行通信协议,每次采集都要由单片机发起开始信号,然后dht11会向单片机发送响应并开始传输40位数据帧,高位在前;电机驱动芯片u12型号为l298n,5脚、7脚、10脚、12脚为电机驱动器的控制引脚,6脚、11脚为pwm控制引脚,2脚、3脚、13脚、14脚为驱动输出引脚。
57.2)检测方法将表面修饰处理后的mems芯片17-2放置于测试杆17内,将测试杆17放入抗体孵育盒3中,向mems芯片17-2滴加待检猪血清,猪血清中的csfv抗体会与mems芯片17-2表面的csfv抗原发生特异性反应,随后将该测试杆17放入缠绕mems感应线圈16的空心管15内,在信号放大激励模块11和磁场反应模块18的作用下,mems芯片17-2由于磁致伸缩效应产生共振,其共振频率与标定的mems芯片参数进行对比,反应后较反应前有所偏移;接着由中央控制器9对采集数据进行分析处理,最终得出检测csfv抗体的响应特性。
58.具体的:将生化处理后的mems芯片17-2置于测试杆17内,检测装置上电后,将抗体孵育盒3放入检测装置中,将装载mems芯片17-2的测试杆17放入抗体孵育盒3中进行反应,反应结束后将测试杆17放入缠绕mems感应线圈16的空心管15中;按下测试按键,检测到开始测量的信号后,中央控制器9通过串行总线电路接口8向信号放大激励模块11的芯片ad9959发出控制信号,产生可控制的设定量程内的扫频交流激励信号;mems芯片17-2处于交流激励信号驱动的螺线线圈内,因磁致伸缩效应而产生振动,每个检测线圈的响应信号通过放大电路进行放大,经过隔离后进入交直流转换器提供给中央控制器9进行模拟数字的转换,采集后对数据滤波处理提取最值,同时记录数据通过串口示波器或者蓝牙传输至电脑、手机客户端读取数据同时进行适当分析。其中,抗体孵育盒3在进行工作时,通过温度传感及控制模块14的芯片dht11检测当前检测装置环境温湿度,并将数据显示在屏幕上,经过算法处理后加至芯片l298n电机驱动模块使加热部件半导体热电制冷器tec发热,实时记录经过一段时间后,温度的具体值,同时外加led指示灯7显示表示加热状态。
59.上面是对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
技术特征:1.一种智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,其特征在于,包括如下步骤:1)检测装置的设计检测装置包括壳体,壳体上安装有壳盖,壳体内放置有抗体孵育盒;壳体的前壳壁上设置有显示模块、按键模块和参数接口,壳体的一侧壳壁的上部设置有三组led指示灯;壳体的内部设置有电路接口,电路接口分别连接有中央控制器、蓝牙模块、信号放大激励模块、数据处理模块、电源模块和温度传感及控制模块,中央控制器通过导线分别与显示模块和按键模块连接;壳体的两侧壳壁的底部分别安装有水平设置的空心管,空心管外侧等距离缠绕有多组mems感应线圈,空心管内插设有测试杆,测试杆上设置有多个mems芯片槽,每个mems芯片槽与每组mems感应线圈的位置一一对应,每个mems芯片槽内均放置有一个mems芯片;mems感应线圈与信号放大激励模块通过导线连接,mems感应线圈的一侧设置有磁场反应模块,磁场反应模块与信号放大激励模块连接;2)检测方法将表面修饰处理后的mems芯片放置于测试杆的mems芯片槽内,向mems芯片槽内滴加待检猪血清,将测试杆放入抗体孵育盒中,猪血清中的csfv抗体会与mems芯片表面的csfv抗原发生特异性反应,随后将该测试杆放入缠绕mems感应线圈的空心管内,在信号放大激励模块和磁场反应模块的作用下,mems芯片由于磁致伸缩效应产生共振,其共振频率与标定的mems芯片参数进行对比,反应后较反应前有所偏移;接着由中央控制器对采集数据进行分析处理,最终得出检测csfv抗体的响应特性。2.根据权利要求1所述的智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,其特征在于:壳体主要由第一矩形壳体、第二矩形壳体和三角形侧壁连接固定而成,第一矩形壳体平置于前端,第二矩形壳体立置于第一矩形壳体的后端顶部,三角形侧壁设置有两块并且分别设置于第一矩形壳体和第二矩形壳体的两侧端之间,第一矩形壳体前端的顶部壳边、第二矩形壳体顶部的前端壳边以及两个三角形侧壁的斜边围成壳体的壳口;壳盖采用透明的无底三棱柱壳盖,壳盖安装在壳体的壳口上,壳盖的内侧面与第一矩形壳体的顶面、第二矩形壳体的前侧面以及两个三角形侧壁的内侧面围成密闭空间,抗体孵育盒位于密闭空间内并且放置在第一矩形壳体的顶面上;显示模块、按键模块和参数接口设置于第一矩形壳体的前壳壁上,电路接口、中央控制器、蓝牙模块、信号放大激励模块、数据处理模块、电源模块和温度传感及控制模块设置于第一矩形壳体的内部,两个空心管设置于第一矩形壳体的两侧壳壁上,空心管采用透明空心管;三组led指示灯设置于第二矩形壳体的侧壳壁上,三组led指示灯分别采用红色led指示灯、绿色led指示灯和黄色led指示灯。3.根据权利要求1所述的智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,其特征在于:抗体孵育盒包括上、下两层盒架,盒架主要由一块后墙板以及均布间隔固定在后墙板上的若干块立墙板组成,每相邻的两块立墙板之间滑动安装有一个抽屉式孵育格槽;抽屉式孵育格槽主要由前板、侧板、底板及后板组成,前板上设有把手,侧板与立墙板之间设有滑槽结构;两层盒架的两侧端之间分别设置有一套折叠式支架,折叠式支架包括两根连杆,两根连杆的中部铰接连接,两根连杆的前端端部分别与两层盒架的最外侧立墙板铰接连接,两根连杆的后端端部分别铰接连接有滑块,并且两个滑块分别滑动连接在设置于两层盒架最外侧立墙板上的滑轨内。
4.根据权利要求1所述的智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,其特征在于:测试杆包括测试杆段,测试杆段的前端设置有三角形头部,测试杆段的后端设置有手持柄;测试杆段由多个等大小的矩形体依次插接而成,矩形体的顶面中心位置开设mems芯片槽,mems芯片槽上设置有矩形盖,矩形体的前端面设置有矩形插口,矩形插口与mems芯片槽连通,矩形体的后端面设置有与矩形插口相匹配矩形插头,多个矩形体通过对应的矩形插口和矩形插头依次插接组成测试杆段;三角形头部的末端设置有矩形插头,三角形头部通过其上的矩形插头插接在最前端的矩形体上;手持柄的前端设置有矩形插口,手持柄通过其上的矩形插口插接在最末端的矩形体上。5.根据权利要求1所述的智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,其特征在于:1)中央控制器采用的芯片为控制芯片u1,型号为stm32f407vet6,其电路结构为:控制芯片u1的65脚、66脚、78脚、79脚、80脚、7脚、15脚、16脚、24脚、25脚、26脚、31脚、32脚均与信号放大激励模块相连;控制芯片u1的68脚、69脚、89脚、90脚、91脚、51脚、52脚、53脚、95脚、96脚、47脚均与数据处理模块相连;控制芯片u1的63脚、64脚与蓝牙模块相连;控制芯片u1的81脚、82脚与按键模块相连;控制芯片u1的97脚、98脚与温度传感及控制模块相连;控制芯片u1的2、3、4脚分别与三个led指示灯相连;控制芯片u1的8脚并接晶振x1的一端后与电容c2的一端相连,控制芯片u1的9脚并接晶振x1的另一端后与电容c3的一端相连,电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地;控制芯片u1的12脚并接晶振x2的一端后与电容c4的一端相连,控制芯片u1的13脚并接晶振x2的另一端后与电容c5的一端相连,电容c3的另一端并接电容c4的另一端后接地;2)信号放大激励模块采用的芯片为控制芯片u2、u3,控制芯片u2的型号为ad536,控制芯片u3的型号为ad9959,其电路结构为:控制芯片u3的22脚串接电容c28后接地;控制芯片u3的3脚与控制芯片u1的32脚相连;控制芯片u3的46脚与控制芯片u1的31脚相连;控制芯片u3的47脚与控制芯片u1的24脚相连;控制芯片u3的48脚与控制芯片u1的25脚相连;控制芯片u3的50脚与控制芯片u1的65脚相连;控制芯片u3的51脚与控制芯片u1的66脚相连;控制芯片u3的52脚与控制芯片u1的78脚相连;控制芯片u3的53脚与控制芯片u1的79脚相连;控制芯片u3的24脚并接电阻r3的一端后与电阻r4的一端相连,电阻r4的另一端接地,电阻r3的另一端与1.8v电源输入端相连;控制芯片u3的27脚串接电阻r2、电容c1后与1.8v电源输入端相连;控制芯片u3的40脚与控制芯片u1的80脚相连;控制芯片u3的41脚与控制芯片u1的7脚相连;控制芯片u3的42脚与控制芯片u1的15脚相连;
控制芯片u3的43脚与控制芯片u1的16脚相连;控制芯片u3的17脚串接电阻r1后接地;控制芯片u3的13脚、8脚、36脚、30脚分别串接一路滤波器后与磁场反应模块相连;3)按键模块采用的芯片为触发器u4,触发器u4的型号为cd4013,其电路结构为:触发器u4的1脚串接电阻r1后与三极管q2的基极相连;触发器u4的2脚与5脚相连;触发器u4的3脚并接电阻r2的一端,电阻r3的一端后与电容c3的一端相连,电阻r2的另一端与按钮开关s1的一端相连;触发器u4的4脚并接电容c3的另一端,电阻r3的另一端后接地;按钮开关s1的另一端并接电容c4的一端、有极电容c1的正极、三极管q2的发射极后与电源输入端vin相连,电容c4的另一端串接电阻r4后接地,有极电容c1的负极接地;三极管q2的集电极并接有极电容c2的正极后与电源输出端vout相连,有极电容c2的负极接地;4)数据处理模块采用的芯片为控制芯片u5,控制芯片u5的型号为esp8266,其电路结构为:控制芯片u5的1脚与电路复位端相连;控制芯片u5的2脚与控制芯片u1的91脚相连;控制芯片u5的9脚与控制芯片u1的89脚相连;控制芯片u5的10脚与控制芯片u1的96脚相连;控制芯片u5的13脚与控制芯片u1的95脚相连;控制芯片u5的5脚与控制芯片u1的52脚相连;控制芯片u5的14脚与控制芯片u1的51脚相连;控制芯片u5的17脚与控制芯片u1的53脚相连;控制芯片u5的3脚串接电阻r1后与3.3v输入电源相连;控制芯片u5的4脚至7脚与中央控制器的信号输出端相连;控制芯片u5的17脚、18脚与usb转串口芯片相连;控制芯片u5的21脚、22脚与控制芯片u1的68脚、69脚相连;5)电源模块采用的芯片为稳压器u6、稳压器u7和稳压器u8,稳压器u6的型号为rt9193,稳压器u7的型号为lct1763,稳压器u8的型号为icl7660,其电路结构为:稳压器u6的1脚与5v电源输入端相连,电容c1一端与5v电源输入端相连,一端后接地;稳压器u6的2脚接地;稳压器u6的3脚与5v电源输入端相连;稳压器u6的5脚并接3.3v的电源输出端和电容c2的一端,电容c2的一端后接地;稳压器u7的6脚、7脚接地;稳压器u7的8脚、5脚相连,8脚、5脚并接5v的电源输入端和电容c3的一端,电容c3的一端后接地;稳压器u7的1脚、2脚相连,1脚、2脚并接电容c4的一端、电容c5的一端和1.8v电源输出端,电容c4的一端后接地,电容c5的一端后与4脚相连;
稳压器u7的3脚接地;稳压器u8的3脚并接电容c6、 c7、 c8的一端,电容c6、 c7、 c8的一端后与4脚相连;稳压器u8的3脚接地;稳压器u8的8脚并接5v电源输入端和电容c9的一端,电容c9的一端后接地;稳压器u8的5脚并接电容c10、c11、c12的一端和负5v电源输出端,电容c10、c11、c12的一端后接地;6)显示模块采用的芯片为驱动芯片u9,驱动芯片u9的型号为ssd1306,其电路结构为:驱动芯片u9的10脚并接电阻r5的一端后接地,电阻r5的另一端串接电阻r9后与3.3v电源输入端相连;驱动芯片u9的11脚并接电阻r6的一端后接地,电阻r6的另一端串接电阻r8后与3.3v电源输入端相连;驱动芯片u9的12脚接地;驱动芯片u9的26脚串接电阻r7后接地;驱动芯片u9的13脚与接线端子p2的1脚相连;驱动芯片u9的15脚并接电阻r3的一端后与接线端子p2的2脚相连;驱动芯片u9的14脚并接电阻r4的一端,电容c8的一端后与接线端子p2的3脚相连,电阻r4的另一端接vcc输入电源,电容c8的另一端并接电阻r3的另一端后接地;驱动芯片u9的19脚并接驱动芯片u3的20脚,电阻r1的一端后与接线端子p2的4脚相连;驱动芯片u9的18脚并接电阻r2的一端后与接线端子p2的5脚相连,电阻r2的另一端并接电阻r1的另一端后接3.3v输入电源;驱动芯片u9的2脚串接电容c2后与驱动芯片u3的3脚相连;驱动芯片u9的4脚串接电容c3后与驱动芯片u3的5脚相连;驱动芯片u9的27脚与电容c4的一端相连;驱动芯片u9的28脚与电容c5的一端相连;电容c4的另一端并接电容c5的另一端后接地;驱动芯片u9的8脚并接驱动芯片u3的29脚、电容c6的一端、电容c7的一端后接地;驱动芯片u9的6脚并接驱动芯片u3的9脚、电容c6的另一端、电容c7的另一端后与3.3v电源输入端相连;7)蓝牙模块采用的芯片为蓝牙通信芯片u10,蓝牙通信芯片u10的型号为bc417143b;8)温度传感及控制模块采用的芯片为温湿度传感芯片u11和驱动芯片u12,温湿度传感芯片u11的型号为dht11,驱动芯片u12的型号为l298n,其电路结构为:温湿度传感芯片u11的3脚、4脚接地;温湿度传感芯片u11的1脚并接电压3.3v的输入端、电容c1的一端、电阻r1的一端,电容c1的另一端接地,2脚并接电阻r1的另一端与中央控制器的48脚相连;驱动芯片u12的1脚、15脚接地;驱动芯片u12的12脚与5脚相连,10脚与7脚相连,5脚、7脚分别与中央控制器的97、98脚相连;驱动芯片u12的9脚接输入电压dvcc,电容c2与电容c3并联,其中一端与地相连,一端与输入电压dvcc相连;
驱动芯片u12的6脚与11脚相连,与中央控制器的36脚相连;驱动芯片u12的14脚与2脚相连,13脚与3脚相连,2脚与半导体热电制冷器tec的一端相连,半导体热电制冷器tec的另一端与3脚相连。6.根据权利要求3所述的智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,其特征在于:测试杆共设置有四个mems芯片槽,每个mems芯片槽内放置有一个mems芯片;抗体孵育盒每层设置有五个抽屉式孵育格槽,两层共计十个抽屉式孵育格槽。
技术总结本发明为一种智能磁弹性猪瘟病毒抗体检测方法,属于猪瘟病毒(CSFV)抗体检测技术领域。该方法先设计检测装置,检测装置主要由壳体和抗体孵育盒组成,壳体上设置有带磁弹性MEMS感应线圈的空心管,空心管内设置有带MEMS芯片的测试杆。检测方法是将CSFV抗体滴加在MEMS芯片上,与MEMS芯片表面修饰的CSFV抗原发生生物特异性反应,反应后的MEMS芯片表面负载质量增加,从而引起该芯片的共振频率发生相应变化,通过检测装置记录、分析MEMS芯片共振频率的变化来对CSFV抗体进行定量分析。本发明检测方法目的性强,能有效提高检测效率,检测装置操作简单,便于携带,运行时功耗低,续航使用能力强,能够避免外界因素及样本间的互相干扰。扰。扰。
技术研发人员:程晓亮 淡江华 王树华 穆秀梅 袁仲云 郭星 李东浩
受保护的技术使用者:山西农业大学
技术研发日:2022.06.06
技术公布日:2022/11/1