基于STM32和CAN总线的群控式仪用温控系统设计

2012-12-15张文超

生命科学仪器 2012年5期

苏坦，张文超

（杭州电子科技大学电子信息学院，浙江杭州 310018）

1 引言

生命科学仪器的诞生大大缩短了生命科学从描述性、实验性的科学向定量科学过渡的进程。伴随着八十年代初期计算机技术逐渐成熟，生命科学仪器发展的进程也大大的提速了。本设计的直接应用实例──聚合酶链反应（PCR）仪就是这样一种仪器，它是由Mullis等人于1985年首先提出的，此项技术于1989年被美国《Science》杂志列为十余项重大科学发明之首。其基本原理是对被测基因试样的温度进行周期性的循环控制，控制其温度按照给定的升温、恒温、降温曲线进行循环，从而实现在短时间内对生物或生化样品中含有的痕量基因进行体外扩增（基因放大）和分析[1]。

从普通PCR到如今的实时荧光PCR，该项技术实现了从实验性的定性分析到实时定量分析的转变，为生物科学领域和医疗研究领域注入了新的活力，但传统架构的PCR仪器仍然存在值得改进和完善的地方。诸如：温度控制单一化（受限制），独立性不好以及灵活性差等不足。传统单个式架构的PCR仪器已经不能解决这些不足之处（详见下文），研发一种基于CAN总线[2]的既可单台运行亦可多台联合群控形式运行的基因扩展分析系统势在必行。本文在综合了PCR本身对数据传输效率、可靠性要求和群控式网络结构的特性的基础上，提出基于STM32和CAN总线的群控式温度控制系统，并利用LabWindows软件设计出了相关的操作界面，实际运行效果很好。