文档介绍：研发部
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软件设计说明书
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厅P
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批准上，不在中控 GUI上做控制命令接口，只提供显示。
数据通信方案设计
数据通信机制为子系统之间提供一套完善的通信方式，是上位机与中控、与液路系统、与样品采集系统、二氧化碳恒温系统的数据传输的重要手段。其设计的好与坏，直接影响设备的正常运行。
并且与控制系统相辅相成，控制系统可以将自身的一些异常通过通信机制反馈到中控以及上位机，同时能够接收并解析中控或者上位机的命令。
四、子系统控制方案设计
液路系统控制方案设计
液路系统控制分为两种状态，液路平衡建立时态以及液路平衡运行时态。液路平衡建立时态是指建立细菌、细胞培养的平衡性液路环境。液路平衡运行时态是指液路平衡时需要处理的一些运行控制状态。
图4-1-1液路建立流程图
如图4-1-1液路建立流程图所示，液路系统先接收培养基的体积，然后接收到开始液路建立命令之后，仪器开始运转，注液泵开始从新鲜培养基中抽取液体到主循环中。同时，主次循环的蠕动泵开始运转，利用这两个蠕动泵的转
速之差，来平衡主次循环中的液体流向
环境建立完成
蠕动泵1转动（快）蠕动泵2转动（慢）
主次称重比较
伏取上位机指令
进培养
基液指
进药
液指
令
排废
液指
令
停令令
暂命指
停止命令指令
一主重量-次重量＜ 5
-次重量-主重量＜ 5
进液泵
运行
药液
泵运
行
废液
泵运
行
仪器
暂停
仪器停止
蠕动泵2转动（慢）
液路运行
否
蠕动泵1转动（慢）
蠕动泵2转动（快）
W
＞
图4-1-2液路运行流程图
如图4-1-2液路运行流程图所示，液路系统建立完成后开始运行，然后接
收上位机的指令，同时进行主次循环称重比较。如果主重量比次重量大5g,主
蠕动泵转速快；次重量比主重量大 5g,次蠕动泵转速快；主重量和次重量的差值在5g之内，速度一样。在接收到上位机的进培养基指令，进药液指令，排废液指令，暂停指令或者停止指令后，仪器做出相应的操作。
样品采集系统控制方案设计
图4-2-1样品采集系统控制流程图
图4-2-1样品采集系统控制流程图，开机候，转盘以及 X轴，Z轴先复位, 如果复位超时，则发送复位异常数据包，继续执行复位操作，直到系统复位。接收到样品采集命令，注射泵开始抽拉混匀，混匀结束之后开始抽取样本后，转盘开始运转到达预定的位置后，X轴电机运转到达预定位置后，Z轴电机运转，采样针穿刺，注入样本，Z轴复位。判断本次样本注入完毕，如果没有，则执行前述操作。样本注入完成之后，X轴电机复位，转盘复位完成，本次采样结束。
二氧化碳恒温培养箱环境控制环境设计
图4-3-1二氧化碳浓度控制流程
图4-3-1是二氧化碳浓度控制流程，上电后，传感器自检，如果自检失败，发送传感器异常命令，直到自检成功。接收到环境建立命令之后，读取传感器参数，%,则打开电磁阀放二氧化碳气体 500mS,等待气体稳定后，重新测量，重复之前操作，如果大于 %,则不用放二氧化碳气体。
温度控制，直接与温控板连接，设置其温度。
五、中控板GUI方案设计
emWin设计用于提供高效且独立于处理器和显示控制器的图形用户界面，用于任何使用图形显示进行操作的应用。它与单任务和多任务环境、专用操作系统或具有任何商业RTOS兼容，emWin的发货形式为C语言源代码。它可适用于任何尺寸的、具有任何显示控制器和 CPU的物理和虚拟显示器。STemwin 是专门用于STM32系列芯片的emwin界面。
中控板的GUI就是采用了 STemwin的界面控制方法。
六、数据通信方案设计
数据链路层通信方式
图6-1基本底层通信机制流程
各子系统与中控板之间通过物理层上用 RS232串口协议进行数据通信，因为串口的曾在一定的误码率以及可能得数据干扰，需要在物理层上添加数据链路层，以完善数据通信功能，所以提出了图 6-1所示的基本通信机制流程。
主机主动发送数据，从机接收，并实时回复，主机接收到回复之后，标志本次数据发送成功，如果没有收到回复信息，则会实时重发，超过三次重发，发送通信异常事件。数据通信格式请参考《，〉文档。
PC与主控板通信流程设计
pc机与主控板之间主要包含四种状态，主系统以及各子系统初始化状态，正常运行状态，异常运行状态，结束