一種pcr儀無線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種PCR儀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心上位機(jī)和WIFI手機(jī)；所述現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)包括主控芯片、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第一溫控電路、第二溫控電路和加熱電路；所述主控芯片和監(jiān)控中心上位機(jī)均連接有WIFI無線網(wǎng)卡，所述主控芯片和監(jiān)控中心上位機(jī)均通過WIFI無線網(wǎng)卡連接至互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信。本實(shí)用新型工作能夠同時(shí)對樣品基座的底座和側(cè)壁的溫度進(jìn)行無線遠(yuǎn)程監(jiān)控，有效解決了現(xiàn)有溫度控制系統(tǒng)精度不高、DNA片段擴(kuò)增的效率低、工人勞動強(qiáng)度大、工作效率低等問題。
【專利說明】—種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是涉及一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生命科學(xué)儀器的發(fā)展為生命科學(xué)提供了有效工具和強(qiáng)有力的研究手段。使其從細(xì)胞水平上的研究飛躍發(fā)展到分子層次上的深入研究。離開這些現(xiàn)代化生命科學(xué)儀器的支撐，許多重大的研究項(xiàng)目和工程都將舉步維艱。PCR儀器是一種應(yīng)用廣泛、十分重要的生命科學(xué)儀器。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)是一種體外快速擴(kuò)增特異性DNA片段的酶學(xué)方法，其PCR反應(yīng)的基本過程分為三步。第一步，DNA變性(94°C )，雙鏈DNA模板在熱作用下氫鍵斷裂，形成單鏈DNA ;第二步，退火(55°C )，系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈；第三步，延伸(72°C )，在Taq酶的作用下，以dNTP為原料從引物的5端到3端延伸，合成與模板互補(bǔ)的DNA鏈。PCR儀就是通過控制樣品達(dá)到不同溫度，對被擴(kuò)增的DNA片段進(jìn)行變性、退火和聚合處理，以達(dá)到將DNA片段的量成倍擴(kuò)增的目的。因此，溫度控制的精度，尤其是各個溫度值的時(shí)間控制，直接影響DNA片段擴(kuò)增的效率。
[0003]現(xiàn)有的PCR儀通常都只對樣品基座底部進(jìn)行溫度采樣和控制，沒有考慮樣品基座的側(cè)壁與外圍空氣的對流換熱對基座溫度均勻性的影響，從而達(dá)不到較高的控溫精度，影響了 DNA片段擴(kuò)增的效率。另一方面，現(xiàn)有PCR儀的人機(jī)交互界面主要通過機(jī)械按鈕輸入，IXD顯示輸出信息來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。這就意味著PCR儀運(yùn)行時(shí)，工作人員必須在儀器旁邊，而一個PCR的運(yùn)行時(shí)間為2?4小時(shí)。因此難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，且增加了勞動強(qiáng)度，降低了工作效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，工作能夠?qū)CR儀的運(yùn)行程序進(jìn)行無線遠(yuǎn)程設(shè)定和對PCR儀的溫控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心上位機(jī)和與監(jiān)控中心上位機(jī)無線連接的WIFI手機(jī)；所述現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)包括主控芯片、Flash存儲器、EPROM存儲器、IXD顯示器、依序連接的信號隔離電路、放大濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路、由底座和側(cè)壁組成的樣品基座、設(shè)置在所述樣品基座上用于放置試管的反應(yīng)槽、設(shè)置在所述反應(yīng)槽正上方用于維持所述試管頂部溫度以防止試液蒸發(fā)在所述試管頂部形成冷凝水的熱蓋、用于實(shí)時(shí)檢測分布在底座中間部分的反應(yīng)槽溫度的第一溫度傳感器、用于實(shí)時(shí)檢測靠近側(cè)壁的反應(yīng)槽溫度的第二溫度傳感器、用于實(shí)時(shí)檢測熱蓋溫度的第三溫度傳感器、對底座的溫度進(jìn)行控制的第一溫控電路、對側(cè)壁的溫度進(jìn)行控制的第二溫控電路以及對熱蓋進(jìn)行加熱的加熱電路；所述第一溫控電路和第二溫控電路均包括依次連接的光電耦合器、D/A轉(zhuǎn)換電路、功率放大驅(qū)動電路和半導(dǎo)體制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量為多個，且多個所述半導(dǎo)體制冷片分別貼裝在底座的底面和側(cè)壁的四周，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與信號隔離電路相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路、第一溫控電路、第二溫控電路、加熱電路、Flash存儲器、EPROM存儲器和IXD顯示器均與主控芯片相接，所述主控芯片和監(jiān)控中心上位機(jī)均連接有WIFI無線網(wǎng)卡，所述主控芯片和監(jiān)控中心上位機(jī)均通過WIFI無線網(wǎng)卡連接至互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信。
[0006]上述一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述監(jiān)控中心上位機(jī)為安裝有工控組態(tài)軟件的PC機(jī)。
[0007]上述一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述主控芯片為ARM微處理器。
[0008]上述一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均為鉬熱電阻PT1000。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):控制實(shí)時(shí)性能好，監(jiān)控界面生動準(zhǔn)確；電路簡單高效，抗干擾能力強(qiáng)；工作能夠同時(shí)對樣品基座的底座和側(cè)壁的溫度進(jìn)行無線遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證了樣品基座溫度分布的均勻性，使樣品基座的每個反應(yīng)槽的溫度以及溫度保持的時(shí)間控制精確，有效解決了現(xiàn)有溫度控制系統(tǒng)精度不高、DNA片段擴(kuò)增的效率低、工人勞動強(qiáng)度大、工作效率低等問題。
[0010]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0012]附圖標(biāo)記說明:
[0013]1-監(jiān)控中心上位機(jī)；2-主控芯片；3-Flash存儲器；
`[0014]4-EPR0M存儲器； 5_信號隔離電路；6_放大濾波電路；
[0015]7-A/D轉(zhuǎn)換電路； 8-底座；9-側(cè)壁；
[0016]10-熱蓋；11-第一溫度傳感器； 12-第二溫度傳感器；
[0017]13-第三溫度傳感器；14-第一溫控電路；15-第二溫控電路；
[0018]16-加熱電路；17-LCD顯示器；18-WIFI手機(jī)。
[0019]19-WIFI無線網(wǎng)卡； 20_互聯(lián)網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型包括現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心上位機(jī)I和與監(jiān)控中心上位機(jī)I無線連接的WIFI手機(jī)18 ;所述現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)包括主控芯片2、Flash存儲器3、EPR0M存儲器4、IXD顯示器17、依序連接的信號隔離電路5、放大濾波電路6和A/D轉(zhuǎn)換電路7、由底座8和側(cè)壁9組成的樣品基座、設(shè)直在所述樣品基座上用于放直試管的反應(yīng)槽、設(shè)置在所述反應(yīng)槽正上方用于維持所述試管頂部溫度以防止試液蒸發(fā)在所述試管頂部形成冷凝水的熱蓋10、用于實(shí)時(shí)檢測分布在底座8中間部分的反應(yīng)槽溫度的第一溫度傳感器11、用于實(shí)時(shí)檢測靠近側(cè)壁9的反應(yīng)槽溫度的第二溫度傳感器12、用于實(shí)時(shí)檢測熱蓋10溫度的第三溫度傳感器13、對底座8的溫度進(jìn)行控制的第一溫控電路14、對側(cè)壁9的溫度進(jìn)行控制的第二溫控電路15以及對熱蓋10進(jìn)行加熱的加熱電路16 ;所述第一溫控電路14和第二溫控電路15均包括依次連接的光電耦合器、D/A轉(zhuǎn)換電路、功率放大驅(qū)動電路和半導(dǎo)體制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量為多個，且多個所述半導(dǎo)體制冷片分別貼裝在底座8的底面和側(cè)壁9的四周，所述第一溫度傳感器11、第二溫度傳感器12和第三溫度傳感器13均與信號隔離電路5相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路7、第一溫控電路14、第二溫控電路15、加熱電路16、Flash存儲器3、EPR0M存儲器4和IXD顯示器17均與主控芯片2相接，所述主控芯片2和監(jiān)控中心上位機(jī)I均連接有WIFI無線網(wǎng)卡19，所述主控芯片2和監(jiān)控中心上位機(jī)I均通過WIFI無線網(wǎng)卡19連接至互聯(lián)網(wǎng)20進(jìn)行通信。
[0021]本實(shí)施例中，所述監(jiān)控中心上位機(jī)I為安裝有工控組態(tài)軟件的PC機(jī)。
[0022]本實(shí)施例中，所述主控芯片2為ARM微處理器。
[0023]本實(shí)施例中，所述第一溫度傳感器11、第二溫度傳感器12和第三溫度傳感器13均為鉬熱電阻PT1000。
[0024]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心上位機(jī)(I)和與監(jiān)控中心上位機(jī)(I)無線連接的WIFI手機(jī)(18);所述現(xiàn)場PCR儀溫度控制系統(tǒng)包括主控芯片(2)、Flash存儲器(3)、EPROM存儲器(4)、IXD顯示器(17)、依序連接的信號隔離電路(5)、放大濾波電路(6)和A/D轉(zhuǎn)換電路(7)、由底座(8)和側(cè)壁(9)組成的樣品基座、設(shè)置在所述樣品基座上用于放置試管的反應(yīng)槽、設(shè)置在所述反應(yīng)槽正上方用于維持所述試管頂部溫度以防止試液蒸發(fā)在所述試管頂部形成冷凝水的熱蓋(10)、用于實(shí)時(shí)檢測分布在底座(8)中間部分的反應(yīng)槽溫度的第一溫度傳感器(11)、用于實(shí)時(shí)檢測靠近側(cè)壁(9)的反應(yīng)槽溫度的第二溫度傳感器(12)、用于實(shí)時(shí)檢測熱蓋(10)溫度的第三溫度傳感器(13)、對底座(8)的溫度進(jìn)行控制的第一溫控電路(14)、對側(cè)壁(9)的溫度進(jìn)行控制的第二溫控電路(15)以及對熱蓋(10)進(jìn)行加熱的加熱電路(16);所述第一溫控電路(14)和第二溫控電路(15)均包括依次連接的光電耦合器、D/A轉(zhuǎn)換電路、功率放大驅(qū)動電路和半導(dǎo)體制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量為多個，且多個所述半導(dǎo)體制冷片分別貼裝在底座(8)的底面和側(cè)壁(9)的四周，所述第一溫度傳感器(11)、第二溫度傳感器(12)和第三溫度傳感器(13)均與信號隔離電路(5)相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路(7)、第一溫控電路(14)、第二溫控電路(15)、加熱電路(16)、Flash存儲器(3)、EPROM存儲器(4)和LCD顯示器(17)均與主控芯片(2)相接，所述主控芯片(2)和監(jiān)控中心上位機(jī)(I)均連接有WIFI無線網(wǎng)卡(19)，所述主控芯片(2)和監(jiān)控中心上位機(jī)(I)均通過WIFI無線網(wǎng)卡(19)連接至互聯(lián)網(wǎng)(20)進(jìn)行通信。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控中心上位機(jī)(I)為安裝有工控組態(tài)軟件的PC機(jī)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述主控芯片(2)為ARM微處理器。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種PCR儀無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述第一溫度傳感器(11)、第二溫度傳感器(12)和第三溫度傳感器(13)均為鉬熱電阻PT1000。
【文檔編號】G05D23/24GK203658804SQ201320709543
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月10日
【發(fā)明者】任靜 申請人:西安擴(kuò)力機(jī)電科技有限公司