基因扩增仪的温控系统要求对温度进行快速的、大幅度的变化。这就要求整个系统具有良好的实时性，但是温度又不可避免的具有滞后性，因此模拟电路能够快速响应的这一特性在温度控制系统中就具有很大的优势，加之系统采用软件与硬件相结合的方式，对系统的兼容、可移植性都有很大的提高。本文设计的仪控温系统的整体结构采用硬件与软件相结合的思想。硬件控制主要是采用芯片控制外围电路、输出的功率驱动电路、测温电路以及由键盘和液晶组成的人机交互模块设计软件部分主要在硬件的基础上根据各部分所要实现的功能进行程序编写。
系统的功能特点
对温度进行实时的精确控制对于系统是至关重要的，它直接影响到一个系统控制时的精度和稳定度。一个实验研究在不同的反应阶段所需要的温度往往不同，而且反应物的特性在不同温度下也不尽相同，因此一个控制系统设计的成功与否关键在于温度控制能否达到较高的精度、良好的稳定性以及快的反应速度。本课题所设计的基于的温度控制系统就力争达到以上要求。在硬件方面本次设计采用采用芯片为核心控制芯片，同时测温电路采用惠斯通电桥电路，将温度范围为一℃的信号转变为一的模拟电压，并采用精度较高的温度传感器，进一步提高温度测量的精度。此外驱动电路也去除了一些繁杂的部分，应用更为精确的元器件，在控制系统的精确度和稳定度方面进行较大的提高。在软件方面，采用先进的模糊算法，真正实现了对系统的智能控制，同时也在一定范围内消除了硬件设计所带来的不可避免的系统不稳定性，从而达到了在利用较少硬件的情况下实现良好的控制效果。在系统的监控方面，通过模块化设计的思想以及相应程序的编写，实现了一套良好的人机交互界面。