生物芯片技術(shù)的快速發(fā)展給生命科學、醫(yī)學、微生物學、化學等眾多領(lǐng)域帶來了巨大的技術(shù)革新,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。生物芯片技術(shù)是將核酸片段等生物大分子樣品有序地固化在硅片等固相支持物上,然后與待測樣品中的靶分子進行雜交,通過特定設(shè)備對雜交后的樣品進行快速、精確、高效的檢測分析,進而判斷生物樣品中靶分子的數(shù)量。國內(nèi)外廠家以生物芯片技術(shù)為基礎(chǔ),研發(fā)出多種型號的生物芯片檢測儀,其主要包括PCR擴增溫控系統(tǒng)和熒光檢測系統(tǒng),但是大部分廠家的生物芯片檢測儀在PCR擴增階段花費大量的時間,導(dǎo)致整個檢測過程時間長、效率低。因此,研發(fā)出一套快速PCR擴增溫控系統(tǒng)是提高生物芯片檢測儀檢測效率的關(guān)鍵,同時為了對PCR擴增效果進行檢測,本文設(shè)計并搭建一套熒光檢測實驗平臺。本文以研發(fā)一套快速溫控系統(tǒng)為基礎(chǔ),提出了最大升降溫速度、風場溫度均勻性、控溫穩(wěn)定性等技術(shù)參數(shù)。為了滿足這些技術(shù)參數(shù),本文以STM32單片機為下位機,以智能LCD觸摸屏為上位機進行控制系統(tǒng)總體設(shè)計。在軟件方面,以JavaScript語言為基礎(chǔ)設(shè)計人機交互界面、通訊協(xié)議等模塊;以改進型PID算法為基礎(chǔ),采用軟件模擬PID控制器的方法進行控溫,同時為了... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究目的和意義
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)總體功能設(shè)計
        2.1.1 生物芯片檢測儀的工作流程
        2.1.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    2.2 PCR擴增溫控系統(tǒng)方案設(shè)計
        2.2.1 控溫方式的選擇
        2.2.2 加熱模塊的設(shè)計
        2.2.3 運動控制模塊方案設(shè)計
    2.3 熒光檢測平臺方案設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 控制系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計
    3.1 主控制板模塊的設(shè)計
        3.1.1 主控制板模塊的需求分析
        3.1.2 控制系統(tǒng)微處理器選型
        3.1.3 系統(tǒng)電源模塊的設(shè)計
        3.1.4 通信模塊設(shè)計
        3.1.5 信號輸入輸出模塊設(shè)計
    3.2 運動控制模塊設(shè)計
        3.2.1 電機的選擇
        3.2.2 電機驅(qū)動器設(shè)計
    3.3 加熱模塊硬件設(shè)計
        3.3.1 溫度控制模塊硬件設(shè)計
        3.3.2 溫度采集模塊硬件設(shè)計
    3.4 系統(tǒng)電磁兼容(EMC)設(shè)計
        3.4.1 EMC檢測簡介
        3.4.2 系統(tǒng)EMC設(shè)計
    3.5 熒光檢測平臺設(shè)計
    3.6 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)算法和軟件
    4.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
    4.2 溫控系統(tǒng)的PID控制器設(shè)計
        4.2.1 PID算法理論分析
        4.2.2 PID控制器軟件設(shè)計
        4.2.3 PID控制器參數(shù)整定
        4.2.4 PID控制器參數(shù)自整定的實現(xiàn)
    4.3 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.3.1 上位機人機交互軟件設(shè)計
        4.3.2 上、下位機通訊協(xié)議設(shè)計
        4.3.3 下位機底層驅(qū)動軟件設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)的實驗與優(yōu)化
    5.1 溫度傳感器誤差標定實驗
    5.2 風場內(nèi)溫度均勻性檢測與優(yōu)化實驗
        5.2.1 風場內(nèi)溫度均勻性檢測實驗
        5.2.2 風場內(nèi)溫度均勻性優(yōu)化實驗
        5.2.3 本次實驗小結(jié)
    5.3 系統(tǒng)控溫效果檢測
        5.3.1 風速檢測實驗
        5.3.2 升、降溫速度測量實驗
        5.3.3 控溫穩(wěn)定性檢測實驗
    5.4 PID參數(shù)整定和自整定實驗
        5.4.1 PID參數(shù)整定過程實驗
        5.4.2 PID參數(shù)自整定實驗
        5.4.3 本次實驗小結(jié)
    5.5 熒光檢測實驗
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 課題總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝



本文編號：3662783