本体系原规划为8通道QCM检测，即选用8套完全相同的以 MAX913芯片为中心的振动器，经过2个CD4069反相器反相后别离送到4个差频器74LS74的D端，每一个差频器74LS74内部有2个D触发器。2个6M高精度有源晶振别离经时钟芯片CDCV304后变成8个6M输出信号，别离送到4个差频器74LS74的CLK端。经过4个差频器 74LS74差频后的频率信号送到可编程逻辑器材EPM570GT100C3芯片的I/O口。EPM570GT100C3在这里做频率计，经过软件编程来完成。记下的差频频率经过8位数据线送到51单片机AT89S52，一起AT89S52对EPM570GT100C3操控，以挑选哪个通道，AT89S52处理后的数据经过232串口送到上位机。
QCM凝血传感器归于非质量呼应型传感器，运用石英晶体振动频率改动对晶体所在体系密度和粘度改动的高度灵敏性来检测体系性状的改动。QCM凝血传感器经过红细胞阻抗特性的改动引起传感器的呼应来检测红细胞凝聚时刻和沉降速率。因而，运用依据QCM传感器的生物芯片检测技能，研发了凝血分析仪。
石英晶体振动频率对晶体表面质量负载(质量效应)和反响体系物理性状如密度、粘度、电导率等(非质量效应)的改动高度灵敏，具有亚ng级的质量检测才干，其灵敏度可达1ng／Hz。
以一个通道为例来进行依据QCM传感器的生物芯片检测电路的规划，因为一个通道所运用的逻辑门比较少，因而挑选可编程逻辑器材EPM7128LC84-10。图1所示是体系整体规划框图。
硬件规划
1、石英晶体振动及差频电路
为了确保QCM在滴入生物试剂后能振动起来，有必要选用一套比较特别的自激振动器电路，一般的用反相器构成的振动器电路不易起振，自激振动器通常是由根本扩大电路、正反馈网络和选频网络三部分组成的。在石英晶体振动电路中，石英晶体作为正反馈网络的首要组成部分，也是一种选频网络，只要在石英晶体振动器的固有谐振频率下才干满意条件。依据这一原理，选用以MAX913芯片为中心的振动器，它的输出是TTL电平，便于单片机或可编程逻辑器材的信号收集。丈量用QCM振动电路输出的方波信号送入差频器74LS74的D端，参阅用高精度6M晶振输出的方波信号送入差频器74LS74的CLK端，得到的差频信号送入可编程逻辑器材进行计数，选用差频的意图是为了下降输入到可编程逻辑器材EPM7128的频率。石英晶体振动及差频电路如图2所示。
2、EPM7128和AT89S52的操控电路
经过差频器74LS74后的差频信号，从74LS74的5脚输出送到可编程逻辑器材EPM7128的6脚I/O口上。因为可编程逻辑器材引脚比较灵敏，又有可擦除可编程的才干，因而对原规划进行修正时，只需求修正原规划文件再对可编程逻辑器材芯片从头编程即可，而不需求修正电路布局，更不需求从头加工印刷线路板，这就大大提高了体系的灵敏性，且具有很好的保密性，在这里经过软件编程将其规划为频率计。在开端丈量时，上位机经过串口给51 单片机AT89S52宣布指令，AT89S52先给EPM7128的22脚一个RST复位指令，使EPM7128复位后开端作业计频，频率丈量计时时刻为 100ms，计时完毕后，EPM7128的46脚宣布中止信号送给AT89S52的外中止0口（INT0），单片机接收到中止信号后从P1口的 P10~P12给EPM7128宣布3个挑选信号SEL0~SEL2。因为在EPM7128规划的是32位计数器，而51单片机是8位机，因而需求4次分时处理32位数据信号，由挑选信号SEL0~SEL2来操控。终究从EPM7128输出8位数据信号到AT89S52的P0数据口，经单片机处理后经过串口发到上位机进行最终的数据处理和图形界面显现。此部分硬件电路图如图3所示。
AT89S52的14、15脚外接晶振和%&&&&&%组成单片机的振动电路，4脚是复位端，由IPM810操控，IPM810具有上电复位、手动复位及欠压复位功用。AT89S52运用PLCC44脚封装的贴片器材，运用单片机AT89S52的P1口和复位口进行在线编程，运用at89isp软件在线编程，进行程序的烧写。
EPM7128的83脚是大局时钟，外接作业用的时钟信号。该时钟信号能够运用有源晶振来发生，也能够运用无源晶振加振动器发生。 EPM7128的14、71、23、62脚别离是TDI、TDO、TMS、TCK端，是JTAG编程口。EPM7128也是选用在线编程方法进行程序的烧写，选用JTAG在线编程。其他引脚根本上都是I/O口，可依据需求指定。本规划中可编程逻辑器材EPM7128和51单片机AT89S52共有13根线相连，进行数据通讯和操控，其间OUTPUT0~OUTPUT7是数据通讯，SEL0~SEL2是AT89S52对EPM7128的片选操控信号，INT 则是EPM7128对AT89S52宣布的中止操控信号。
