Arduino驱动的低成本体外授精取卵装置系统开发

在辅助生殖技术领域，体外授精取卵装置扮演着至关重要的角色。当前，我国的取卵装置主要依赖进口，不仅价格昂贵，体积庞大，而且在技术和设备上存在一定的局限性。针对这一情况，本文提出了一种创新设计：基于Arduino Uno开发板的体外授精取卵装置系统。 Arduino Uno作为控制器，以其功耗低、功能强大的特点被选中。核心控制器ATmega328提供了充足的I/O接口，包括模拟输入和PWM输出，能够满足系统复杂控制的需求。系统架构分为恒温控制和负压控制两大模块。 恒温控制部分采用高精度的PT100热电偶监测试管架内部温度，通过SBWZ热电偶温度变送器将其转化为线性电压信号，输入到Arduino控制板。通过模糊PID算法，控制单元根据设定的期望温度计算出精确的控制信号，驱动场效应管和整流二极管组成的驱动电路，进而调节硅胶加热片的温度，确保试管架内环境的恒温状态。 负压控制则通过设定期望的气压值，当气压开关被触发时，Arduino控制器启动电磁阀，使气路接通。系统中配备了高精度的KP42V-02-F1气压传感器，实时监控气压变化，确保取卵过程中的负压稳定。负压控制策略采用机械与电子结合的方式，提高了装置的自动化程度和可靠性。 这套基于Arduino的取卵装置系统旨在改进传统取卵方式，降低设备成本，减少对患者卵巢的创伤，并提高卵母细胞的收集效率。通过集成化的设计，系统在性能测试中显示出高效、精准的特点，为我国辅助生殖技术的发展提供了一种经济实用的解决方案。未来的研究可以进一步优化控制算法，提升整体系统的智能化水平。