基于STC单片机的PCR温控系统的设计.docx

基于STC单片机的PCR温控系统的设计
PCR（聚合酶链反应）是一种常用的生物技术，它用于扩增DNA片段，通过循环的加温和降温过程，将DNA片段的数量快速扩增，使得它们能够被更容易地检测。PCR技术的研究需要使用一定的温度控制系统，本文基于STC单片机设计了一种有效的PCR温控系统。
一、系统设计原理
PCR技术的温度控制核心就是一个高精度的温度控制电路，该电路通常由一个温控器、热敏电阻、继电器等部分组成。此外，还需要一个合适的运算器，实现控制部分的计算和控制。我们以STC单片机来作为整个系统的主要控制器，通过它来对PCR反应区的温度进行实时的控制。
设计思路如下：
首先使用热敏电阻器来检测反应区的温度，将检测结果分析处理，然后根据结果来控制继电器，来决定是否加热或是冷却。
在此之上，我们需要使用单片机进行控制部分的生成和处理。首先将反应区的温度通过AT89C52单片机上的ADC采集模块进行采集，然后进行转换，最后计算出反应区的温度值。
在此之上，我们也可以根据反应区的温度值和系统的实际需要，来调节控制模块的输出，从而实现合适的温度控制。
基于以上原则，我们设计了以下的PCR温控系统。
二、系统构成
1.元件清单
a.JQX-13F型继电器
b.AT89C52单片机
c.光敏电阻
d.温控器
e.16*2液晶显示器
f.L7805稳压器
g.钳型电流表
h.土壤温湿度传感器模块
i.TX-433无线传输模块
j.AT24C01C芯片
k.电解电容电容
2.电路构型
该系统的电路构型如下：
三、系统软件
该系统的软件设计代码流程如下：
1.初始化任务
2.读取温度信号
3.根据温度信号计算出反应区温度值
4.根据温度值计算出需要给继电器输出的温度差值
5.在LCD显示器上显示实际温度值
6.控制继电器，输出PWM波形
四、系统测试与分析
该系统在实际测试中，实现了对PCR反应区的精确温度控制。可以通过在LED指示灯上看到实际的温度变化，从而完成温度控制任务。
此外，由于该系统还具有温湿度传感器和无线传输模块，可以通过RS-232数据线等方式，将数据实时传输到上位机中进行分析处理。
五、总结
本文基于STC单片机设计了一种高效的PCR温控系统，该系统实现了对PCR反应区的高精度温度控制，从而为PCR技术的研究和应用提供了良好的硬件基础。