本實用新型主要涉及胚胎監(jiān)控領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

胚胎是專指有性生殖而言，是指雄性生殖細胞和雌性生殖細胞結(jié)合成為合子之后，經(jīng)過多次細胞分裂和細胞分化后形成的有發(fā)育成生物成體的能力的雛體。胚胎指的就是有性繁殖發(fā)展形成過程的最初階段，從受精卵開始第一次分裂，到下一階段發(fā)展開始前，是發(fā)育生物學最早的階段。早期胚胎發(fā)育最易收受各種因素的影響，高熱環(huán)境和熱性疾病可使妊娠的哺乳動物早期胚胎死亡率和畸形率明顯增加，體外培養(yǎng)的胚胎暴露于高溫，也可引起胚胎發(fā)育阻滯，所以，對胚胎進行監(jiān)控是非常有必要的，因此，提供一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)，同時對胚胎的圖像和胚胎所處環(huán)境的溫濕度、氧氣濃度進行監(jiān)控，采用紫外線燈對胚胎所處環(huán)境進行殺菌，為胚胎的保存或者孵化營造良好的環(huán)境，避免被細菌感染。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)包括中央處理器、按鍵模塊、溫濕度檢測模塊、氧氣檢測模塊、調(diào)溫控制模塊、調(diào)濕控制模塊、調(diào)氧控制模塊、電源模塊、存儲模塊、報警模塊、照明燈、殺菌燈、顯示模塊、通信接口、計算機、顯微鏡，同時對胚胎的圖像和胚胎所處環(huán)境的溫濕度、氧氣濃度進行監(jiān)控，采用紫外線燈對胚胎所處環(huán)境進行殺菌，為胚胎的保存或者孵化營造良好的環(huán)境，避免被細菌感染。

其中，所述按鍵模塊的輸出端連接著中央處理器的輸入端；所述溫濕度檢測模塊是輸出端連接著中央處理器的輸入端；所述氧氣檢測模塊的輸出端連接著中央處理器是輸入端；所述中央處理器的輸出端連接著調(diào)溫控制模塊的輸入端；所述中央處理器的輸出端連接著調(diào)濕控制模塊的輸入端；所述中央處理器的輸出端連接著調(diào)氧控制模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著中央處理器的輸入端；所述存儲模塊連接著中央處理器；所述中央處理器的輸出端連接著報警模塊的輸入端；所述中央處理器的輸出端連接著照明燈的輸入端；所述中央處理器的輸出端連接著殺菌燈的輸入端；所述中央處理器的輸出端連接著顯示模塊的輸入端；所述計算機通過通信接口連接著中央處理器；所述顯微鏡的輸出端連接著計算機的輸入端。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)所述中央處理器采用ATmega1280單片機。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)所述溫濕度檢測模塊采用SHT11溫濕度傳感器。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)所述氧氣檢測模塊采用O₂A2氧氣傳感器。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)所述顯微鏡采用USB數(shù)碼顯微鏡。

控制效果：本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)，同時對胚胎的圖像和胚胎所處環(huán)境的溫濕度、氧氣濃度進行監(jiān)控，采用紫外線燈對胚胎所處環(huán)境進行殺菌，為胚胎的保存或者孵化營造良好的環(huán)境，避免被細菌感染。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方法對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的中央處理器的電路圖。

圖3為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的溫濕度檢測模塊的電路圖。

圖4為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的氧氣檢測模塊的電路圖。

圖5為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的顯示模塊的電路圖。

圖6為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的存儲模塊的電路圖。

圖7為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的通信接口的電路圖。

圖8為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)溫控制模塊的電路圖。

圖9為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)濕控制模塊的電路圖。

圖10為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)氧控制模塊的電路圖。

圖11為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的電源模塊的電路圖。

圖12為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的報警模塊的電路圖。

圖13為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的按鍵模塊的開關(guān)機按鍵的電路圖。

圖14為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的按鍵模塊的設(shè)置按鍵的電路圖。

圖15為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的殺菌燈的電路圖。

圖16為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的照明燈的電路圖。

圖17為本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的顯微鏡與計算機連接電路圖。

具體實施方式

具體實施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，本實施方式所述一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)包括中央處理器、按鍵模塊、溫濕度檢測模塊、氧氣檢測模塊、調(diào)溫控制模塊、調(diào)濕控制模塊、調(diào)氧控制模塊、電源模塊、存儲模塊、報警模塊、照明燈、殺菌燈、顯示模塊、通信接口、計算機、顯微鏡，同時對胚胎的圖像和胚胎所處環(huán)境的溫濕度、氧氣濃度進行監(jiān)控，采用紫外線燈對胚胎所處環(huán)境進行殺菌，為胚胎的保存或者孵化營造良好的環(huán)境，避免被細菌感染。

其中，所述按鍵模塊的輸出端連接著中央處理器的輸入端，按鍵包括開關(guān)機按鍵和設(shè)置按鍵兩部分，其中，所述開關(guān)機按鍵為SW0，通過按鍵SW0向中央處理器的引腳輸入中斷信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的開啟或者關(guān)閉；當按下SW0時，Q7和D5導通，DC-DC穩(wěn)壓芯片工作，接通中央處理器的VCC端為中央處理器供電。中央處理器馬上將相應(yīng)的PC7引腳置為輸出高，這時Q6和Q7導通，整個電路進入工作狀態(tài)。然后中央處理器再將PC7引腳設(shè)置為輸入，由于上拉電阻R13的存在，Q6和Q7一直導通。中央處理器一直掃描相應(yīng)PC7引腳的輸入狀態(tài)，如果SW0沒有按下去，則PC7引腳將始終為高。當SW0再次按下去時，D6導通，中央處理器檢測到PC7引腳輸入為低，這時中央處理器就將PC7引腳設(shè)置成輸出為低的狀態(tài)。Q6截止，如果按鍵抬起，Q7也會截止，DC-DC穩(wěn)壓芯片將不會為中央處理器提供電壓，整個電路處于關(guān)斷狀態(tài)；所述設(shè)置按鍵為S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16，設(shè)置按鍵用于向中央處理器輸入設(shè)定的溫濕度的上下限值、氧氣值和切換顯示數(shù)據(jù)，在有按鍵按下時，向中央處理器申請中斷，在中斷子程序中修改預(yù)先設(shè)好的標志位，從而決定上下限溫度值。按鍵模塊與中央處理器的PH0、PH1、PH2、PH3、PH4、PH5、PH6、PH7引腳相連接；PH0、PH1、PH2、PH3構(gòu)成按鍵的行線與設(shè)置按鍵的SW1、SW2、SW3、SW4端相連接，PH4、PH5、PH6、PH7構(gòu)成按鍵的列線與設(shè)置按鍵的SW5、SW6、SW7、SW8端相連接；行線作為按鍵的控制輸出端，按鍵的列線作為按鍵的輸入端；在沒有按鍵按下的情況下，PH4、PH5、PH6、PH7四個管腳的電平為高電平，如果有按鍵按下時，則相應(yīng)的列線管腳為低電平，這時通過設(shè)置PH4、PH5、PH6、PH7為低電平觸發(fā)中斷方式，低電平就觸發(fā)中斷而進入中斷服務(wù)程序，從而獲得輸入數(shù)據(jù)。

所述溫濕度檢測模塊是輸出端連接著中央處理器的輸入端，溫濕度檢測模塊用于檢測胚胎所處環(huán)境的溫濕度，溫濕度檢測模塊中的兩個敏感元件分別將濕度和溫度轉(zhuǎn)換成電信號，該電信號首先進入微弱信號放大器進行放大，然后進入一個14位的A/D轉(zhuǎn)換器，最后經(jīng)過二線串行數(shù)字接口輸出數(shù)字信號，中央處理器通過PD7引腳與溫濕度檢測模塊的SCK引腳相連接，通過PC0引腳與溫濕度檢測模塊的DATA引腳相連接。

所述氧氣檢測模塊的輸出端連接著中央處理器是輸入端，氧氣檢測模塊采用O₂A2氧氣傳感器，采用LM358芯片作為放大器對氧氣傳感器傳送的信號進行放大處理，經(jīng)過LM358處理后得到穩(wěn)定的信號通過ADC1端傳送給中央處理器的PK1引腳，由中央處理器進行分析處理。

所述中央處理器的輸出端連接著調(diào)溫控制模塊的輸入端，中央處理器通過PC3引腳向調(diào)溫控制模塊發(fā)送控制信號，調(diào)溫控制模塊的OUT1端接收到來自中央處理器的PC3引腳的控制信號后，經(jīng)過光耦U5和NPN三極管Q4，使繼電器K4得電，接通調(diào)溫設(shè)備，調(diào)溫設(shè)備為制冷器，調(diào)節(jié)胚胎所處環(huán)境的溫度。

所述中央處理器的輸出端連接著調(diào)濕控制模塊的輸入端，中央處理器通過PC2引腳向調(diào)溫控制模塊發(fā)送控制信號，調(diào)溫控制模塊的OUT2端接收到來自中央處理器的PC2引腳的控制信號后，經(jīng)過光耦U4和NPN三極管Q5，使繼電器K5得電，接通調(diào)濕設(shè)備，調(diào)濕設(shè)備為加濕器，調(diào)節(jié)胚胎所處環(huán)境的濕度。

所述中央處理器的輸出端連接著調(diào)氧控制模塊的輸入端，中央處理器通過PC1引腳向調(diào)氧控制模塊發(fā)送控制信號，調(diào)氧控制模塊的OUT3端接收到來自中央處理器的PC1引腳的控制信號后，經(jīng)過光耦U7和NPN三極管Q8，使繼電器K6得電，接通調(diào)氧設(shè)備，調(diào)氧設(shè)備為氣泵，調(diào)節(jié)胚胎所處環(huán)境的氧氣濃度。

所述電源模塊的輸出端連接著中央處理器的輸入端，電源模塊用于給系統(tǒng)供電，保證系統(tǒng)正常工作，電源模塊提供5V和12V的電壓，通過VCC端口給系統(tǒng)供電。

所述存儲模塊連接著中央處理器，存儲模塊采用AT24C64存儲芯片，通過I²C協(xié)議與中央處理器連接通信，AT24C64存儲芯片的SDA引腳與中央處理器的PD1引腳相連接；AT24C64存儲芯片的SCL引腳與中央處理器的PD0引腳相連接，中央處理器將輸入的設(shè)定數(shù)據(jù)存儲在AT24C64存儲芯片中，掉電不丟失。

所述中央處理器的輸出端連接著報警模塊的輸入端，中央處理器用于向報警模塊發(fā)送控制信號，報警模塊由蜂鳴器LS1和指示燈LED1、LED2組成，當中央處理器的PA3引腳低電平，三極管Q5集電極正偏，發(fā)射極反偏，三極管導通，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲提示；當中央處理器的PA4引腳低電平，指示燈LED1導通，進行發(fā)光提示；當中央處理器的PA5引腳低電平，指示燈LED2導通，進行發(fā)光提示。

所述中央處理器的輸出端連接著照明燈的輸入端，照明燈采用LED燈組，中央處理器通過PA7引腳向照明燈OUT4端發(fā)送控制信號，當中央處理器的PA7引腳輸出為高電平時，繼電器線圈K7吸合，控制照明燈開始工作，當中央處理器的PA7引腳輸出為低電平時，繼電器線圈K7斷開，控制照明燈停止工作。

所述中央處理器的輸出端連接著殺菌燈的輸入端，中央處理器通過PA6引腳向照明燈OUT3端發(fā)送控制信號，當中央處理器的PA6引腳輸出為高電平時，繼電器線圈K6吸合，控制殺菌燈開始工作，當中央處理器的PA6引腳輸出為低電平時，繼電器線圈K6斷開，控制殺菌燈停止工作。

所述中央處理器的輸出端連接著顯示模塊的輸入端，顯示模塊用于顯示溫濕度值、氧氣值，顯示模塊的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7端與主控制器的PF0、PF1、PF2、PF3、PF4、PF5、PF6、PF7引腳相連接，用來顯示數(shù)據(jù)；顯示模塊的RS端與主控制器的PC6引腳相連接，用來控制數(shù)據(jù)命令；顯示模塊的R/W端與主控制器的PC5引腳相連接，用來控制讀寫操作；顯示模塊的使能端E與主控制器的PC4引腳相連接；主控制器的PC6、PC5、PC4引腳用于控制顯示模塊中的數(shù)碼管的選通狀態(tài)。

所述計算機通過通信接口連接著中央處理器，通信接口用于傳輸數(shù)據(jù)，通信接口采用RS232接口，中央處理器的PE0引腳與MAX232的R1OUT引腳相連接，中央處理器的PE1引腳與MAX232的T1IN引腳相連接。

所述顯微鏡的輸出端連接著計算機的輸入端，顯微鏡用于采集胚胎的圖像信息，并通過USB接口傳送給計算機，由計算機對采集的圖像進行分析處理，從而向中央處理器發(fā)送控制指令。

具體實施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述中央處理器采用ATmega1280單片機。所述ATmega1280單片機是高性能、低功耗的AVR 8位微處理器，具有先進的RISC結(jié)構(gòu)；具有高耐久度非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲器；具有JTAG接口；兩個具有獨立的頻分器和比較器功能的8位定時器/計數(shù)器；四個具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時器/計數(shù)器；具有四路8位PWM頻道；具有12路分辨率可編程2到16位的PWM頻道；輸出比較調(diào)制器；具有6路10位ADC；面向字節(jié)的2-wire串口；具有四個可編程的串行USART；具有可工作于主機/從機模式的SPI串行接口；具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器；具有片內(nèi)模擬比較器；引腳電平變化可引發(fā)中斷及喚醒單片機。

具體實施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述溫濕度檢測模塊采用SHT11溫濕度傳感器。SHT11是瑞士Sensirion公司推出的基于COMSensTM技術(shù)的新型溫濕度傳感器。SHT11數(shù)字式溫濕度傳感器由于將溫度傳感器、濕度傳感器、信號調(diào)理、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、標定參數(shù)及I²C總線接口全部集成到傳感器內(nèi)部。因此，既提高了傳感器的性能，又降低了成本、減小了體積。以它為核心組成的溫濕采集系統(tǒng)性能可靠，測量精度高。

具體實施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述氧氣檢測模塊采用O₂A2氧氣傳感器。所述O₂A2氧氣傳感器是英國Alphasense公司生產(chǎn)的，其在煤礦、鋼鐵、石油化工、醫(yī)療、工業(yè)控制等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。采用LM358芯片作為放大器對氧氣傳感器傳送的信號進行放大處理，經(jīng)過LM358處理后得到穩(wěn)定的信號通過ADC1端傳送給中央處理器的PK1引腳進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由中央處理器進行分析處理。

具體實施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述殺菌燈采用紫外線燈。采用紫外線燈對胚胎所處環(huán)境進行殺菌處理，防止胚胎被細菌感染。

具體實施方式六：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述顯微鏡采用USB數(shù)碼顯微鏡。USB數(shù)碼顯微鏡采用專用主控芯片24Bit DSP，高性能感光芯片主控。USB數(shù)碼顯微鏡實用簡單，只需要同計算機USB接口連接就可以實用，數(shù)碼顯微鏡用于采集胚胎的圖像信息，并通過USB接口將圖像信息傳送給計算機，計算機進行處理分析，并通過通信接口向中央處理器傳送控制指令，調(diào)節(jié)胚胎所處環(huán)境的溫濕度、氧氣值。

本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理為：本實用新型一種胚胎監(jiān)控系統(tǒng)，電源模塊用于給系統(tǒng)提供電能，保證系統(tǒng)的正常工作，通過按鍵模塊中的開關(guān)機按鍵SW0開啟系統(tǒng)，系統(tǒng)開啟時，中央處理器驅(qū)動報警模塊中的蜂鳴器進行發(fā)聲提示，同時，報警模塊中的指示燈LED1點亮，通過按鍵模塊中的設(shè)置按鍵設(shè)定溫度值、濕度值及氧氣值，溫濕度檢測模塊檢測胚胎所處環(huán)境的溫濕度信號，并將信號傳送給中央處理器進行處理，氧氣檢測模塊用于檢測胚胎所處環(huán)境的氧氣濃度，并將檢測信號經(jīng)過放大后傳送給中央處理器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行處理，檢測數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中，并供中央處理器調(diào)用；當檢測的溫度值或者濕度值或者氧氣值超出設(shè)定值時，中央處理器驅(qū)動報警模塊中的蜂鳴器進行長鳴報警，顯示模塊用于顯示溫度值、濕度值、氧氣濃度值；中央處理器根據(jù)檢測的溫度值、濕度值與設(shè)定值進行對比，從而驅(qū)動調(diào)溫控制模塊或者調(diào)濕控制模塊對胚胎所處環(huán)境的溫度、濕度進行調(diào)節(jié)，顯微鏡用于采集胚胎的圖像信息，并通過USB接口將圖像信息傳送給計算機，計算機進行處理分析，計算機根據(jù)胚胎的圖像信息通過通信接口向中央處理器傳送控制指令，調(diào)節(jié)胚胎所處環(huán)境的溫濕度、氧氣值。在發(fā)送控制指令的過程中，中央處理器向報警模塊中的指示燈LED2發(fā)送間斷脈沖信號，使LED2閃爍發(fā)光。通過按鍵模塊中的設(shè)置按鍵控制開啟殺菌燈，進行殺菌；通過按鍵模塊中的設(shè)置按鍵控制開啟照明燈，進行照明，使計算機獲得清晰的胚胎圖像信息。

雖然本實用新型已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。