便攜式PCR儀溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、隨著社會(huì)發(fā)展，醫(yī)療水平的不斷提高，人們對(duì)自身健康狀態(tài)有了更高的需求，這就使得疾病預(yù)防與早期檢測(cè)具有了更迫切的現(xiàn)實(shí)意義，并得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction)的簡(jiǎn)稱，是一種體外核酸擴(kuò)增技術(shù)，可從復(fù)雜的DNA分子中選擇性的復(fù)制擴(kuò)增一段特異的序列，能夠自動(dòng)完成PCR反應(yīng)的儀器稱為酶鏈聚合擴(kuò)增儀（下文簡(jiǎn)稱PCR儀）。目前，PCR儀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于疫情快速檢驗(yàn)、臨床診斷、法醫(yī)鑒定和生化分

2、析等多個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域，但PCR技術(shù)相對(duì)于船舶污水檢測(cè)領(lǐng)域還是一個(gè)空白，本課題設(shè)計(jì)的PCR儀可完成對(duì)船舶生活污水的致病菌定性的快速檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶污水排放的標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)，減少了對(duì)海洋環(huán)境的污染，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用前景。與國(guó)外PCR技術(shù)相比，國(guó)內(nèi)因起步晚，研究基礎(chǔ)薄弱，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)PCR儀性能一定程度落后于國(guó)外同類產(chǎn)品，由此研究并開(kāi)發(fā)具有精度高、成本低的PCR儀便具有一定的理論意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　課題分析了PCR儀的溫度控制要求和流程;設(shè)計(jì)

3、并完成了基于C8051F020單片機(jī)的嵌入式PCR儀軟/硬件系統(tǒng);提出了模糊PID溫度控制優(yōu)化模型，并與傳統(tǒng)PID控制進(jìn)行了仿真比較與效果分析。論文的主要研究如下:
　　(1)概述了PCR反應(yīng)的基本原理和國(guó)內(nèi)外PCR儀的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)內(nèi)外當(dāng)前PCR儀進(jìn)行了參數(shù)對(duì)比和分析;
　　(2)主要是以C8051F020單片機(jī)為開(kāi)發(fā)平臺(tái)完成了課題的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。給出硬件電路總體設(shè)計(jì)架構(gòu)，重點(diǎn)對(duì)電源模塊、傳感器模塊及控制器模塊等電路進(jìn)行了