一种聚合酶链式反应基因扩展仪的校准系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子电路领域，尤其涉及一种聚合酶链式反应基因扩展仪的校准系统。
【背景技术】
[0002]PCR (基因扩展)仪作为分子生物学和临床医学领域有利的检测手段已经被广泛应用，其不仅可极大方便DNA的测定、诊断及分析，并且在疾病预防和治疗中可对治病病毒进行快速诊断和定量分析。PCR仪温度准确度、温场均匀性及升降温速率等直接影响DNA片段扩增的结果，仪器使用一段时间后，其温度等参数的计量特性会发生变化。目前对该类仪器的温度参数检测只是通过简单的方法，采用普通热电偶检测。
[0003]目前对PCR仪温度的校准设备国内还没有相关厂家或科研机构对其进行系统全面的研宄，PCR仪反应时需要反应试管插入基座孔后盖上盖子，这样一般测温用的热电偶或红外线方式都没法正常测试。采用普通热电偶检测方法只能反映一个或几个点的静态读数，无法反映PCR仪的实时温度。
[0004]而国外仅有的几家公司生产的校准设备都要通过数据线连接外部设备才能采集并读取数据。现在的PCR仪基本都有监控功能，热盖没有盖上或者没有盖严，仪器就会报警而不能正常运行。所以对测温探头(测温板)或外联设备的规格尺寸有严格的要求，另外数据引线会影响仪器热盖的密闭情况，即使仪器能运行也会引起测试结果的偏差。
[0005]国外的这类校准设备售价都比较高，且有使用次数的限制，对于国内计量机构来说，保守估计半年就需要重新购买授权才能继续使用，后续维护费用相当高，不利于开展相应的量值溯源工作。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种聚合酶链式反应基因扩展仪的校准系统，旨在解决数据采集过程中数据引线引起的设备不能正常运行或测量误差的影响的问题。
[0007]本发明是这样实现的，一种聚合酶链式反应基因扩展仪的校准系统，该校准系统包括ADC温度采集电路、IIC存储电路、SD卡存储电路、实时时钟电路、电源电路、通信电路及微处理器电路，所述ADC温度采集电路输出端连接所述微处理器电路输入端，所述实时时钟电路输出端连接所述微处理器电路输入端，所述微处理器电路分别连接所述IIC存储电路及SD卡存储电路，所述微处理器电路连接所述通信电路双向通信，所述通信电路分别与所述ADC温度采集电路、IIC存储电路、SD卡存储电路、实时时钟电路及微处理器电路电性连接，所述SD卡存储电路中采用耐高温的SD卡，所述电源电路分别电性连接所述ADC温度采集电路、IIC存储电路、SD卡存储电路、实时时钟电路、通信电路及微处理器电路；所述ADC温度采集电路，用于采集设备内的温度，并将采集的温度传输给所述微处理器电路；所述IIC存储电路，用于接收微处理器电路分析好的温度采集数据进行存储、对设备进行温度的校准及温度校准数据的备份；所述SD卡存储电路，用于接收微处理器电路将分析、处理、计算的温度数据、并将温度数据以文件的形式存储；所述实时时钟电路，用于为校准系统提供一个持续可靠的时间数据、为文件系统提供一个正确的时间截；所述通信电路，用于支持校准系统与上位机数据通信，利用数据通信线路为校准系统进行外接电源供电；电源电路，用于为校准系统提供持续、稳定、可靠的电能；微处理器电路，用于对接收的温度数据进行分析、处理、计算，将处理过的温度数据发送给Iic存储电路、SD卡存储电路进行数据存储，并且可以通过通信电路对上位机进行数据传输。
[0008]本发明的进一步技术方案是:所述ADC温度采集电路包括温度采集单元，所述温度采集单元包括控制芯片Ul、温度采集探头PRl、温度采集探头PR2、温度采集探头PR3、温度采集探头PR4、电容Cl、电解电容C3、电解电容C4、电容C5及电阻R3，所述控制芯片Ul的AVDD脚分别连接电源DVCC及所述电容C3的一端，所述控制芯片Ul的DVDD脚分别连接所述电源DVCC及所述电容C5的一端，所述控制芯片Ul的AIN0/IEXC脚连接所述温度采集探头PR2的一端，所述温度采集探头PR2的另一端连接所述控制芯片Ul的AIN1/IEXC脚，所述温度采集探头PRl的一端连接所述控制芯片Ul的AIN2/IEXC/GP102脚，所述温度采集探头PRl的另一端连接所述控制芯片Ul的AIN3/IEXC/GP103脚，所述温度采集探头PR3的一端连接所述控制芯片Ul的AIN4/IEXC/GP104脚，所述温度采集探头PR3的另一端连接所述控制芯片Ul的AIN5/IEXC/GP105脚，所述温度采集探头PR4的一端连接所述控制芯片Ul的AIN6/IEXC/GP106脚，所述温度采集探头PR4的另一端连接所述控制芯片Ul的AIN7/IEXC/GP107脚，所述电解电容Cl与所述电阻R3并联后一端连接所述控制芯片Ul的REFNl脚及接地，所述电解电容Cl与所述电阻R3并联后另一端与所述控制芯片Ul的REFPl分别连接所述控制芯片 Ul 的 AIN1/IEXC、AIN3/IEXC/GP103、AIN5/IEXC/GP105 及 AIN7/IEXC/GP107脚，所述控制芯片Ul的VREF0UT脚经所述电解电容C4接地，所述控制芯片Ul的START脚接电源DVCC，所述控制芯片Ul的CS、VREFCOM、CLK、DGND, AVSS脚及电容C5、电容C3的另一端接地。
[0009]本发明的进一步技术方案是:所述温度采集单元为四个。
[0010]本发明的进一步技术方案是:所述IIC存储电路包括IIC存储单元，所述IIC存储单元包括存储芯片U9、电容C43及贴片排阻R2，所述存储芯片U9的VCC脚分别连接电源DVCC及所述电容C43的一端，所述存储芯片U9的WP脚连接所述贴片排阻R2的第七脚，所述存储芯片U9的SCL脚连接所述贴片排阻R2的第六脚，所述存储芯片U9的SDA脚连接所述贴片排阻R2的第五脚，所述贴片排阻R2的第一、二、三、四脚分别连接电源DVCC，所述存储芯片U9的NC、Al、A2、GND脚及电容C43的另一端接地。
[0011]本发明的进一步技术方案是:所述IIC存储单元为两个。
[0012]本发明的进一步技术方案是:所述SD卡存储电路包括SD卡座UlI及电容C23，所述SD卡座Ull的VDD脚分别连接电源DVCC及电容C23的一端，所述SD卡座Ull的CS、VSS脚及电容C23的另一端接地。
[0013]本发明的进一步技术方案是:所述实时时钟电路包括时钟芯片U12、晶振X2、电解电容C12、电阻R28及电阻R29，所述时钟芯片U12的OSCl脚连接所述晶振X2的一端，所述时钟芯片U12的0SC2脚连接所输送晶振X2的另一端，所述时钟芯片U12的VVD脚分别连接电源DVCC及电解电容的正极，所述时钟芯片U12的SCL脚经所述电阻R28连接所述电源DVCC,所述时钟芯片U12的SDA脚经所述电阻R29连接所述电源DVCC，所述电解电容的负极及时钟芯片U12的VSS脚接地。
[0014]本发明的进一步技术方案是:所述微处理器电路包括主控芯片U4、晶振X1、电容C41、电容C15、发光二极管Dl、发光二极管D2、发光二极管D3及贴片排阻R16，所述主控芯片U4的XIN脚连接所述晶振Xl的一端，所述主控芯片U4的XOUT/TCLK脚连接所述晶振Xl另一端，所述主控芯片U4的DVcc分别连接电源DVCC及所述电容C41的一端，所述主控芯片U4的P5.1/SIM01脚经所述发光二极管Dl连接所述贴片排阻R16的第五脚，所述主控芯片U4的P5.0/STE1脚经所述发光二极管D2连接所述贴片排阻R16的第六脚，所述主控芯片U4的P4.7/TBCLK脚经所述发光二极管D3连接所述贴片排阻R16的第七脚，所述贴片排阻R16的第一、二、三、四脚及主控芯片U4的VeREF+脚连接所述电源DVCC，所述主控芯片U4 的 VREF-/VeREF-、DVss、AVss 脚及电容 C41、C15 的另一端接地。
[0015]本发明的进一步技术方案是:所述通信电路包括通信单元、转接单元及接线端子J1，所述通信单元连接所述接线端子Jl双向通信，所述转接单元电性连接所述接线端子J1，所述通信单元电性连接所述转接单元；所述通信单元包括通信芯片U14、发光二极管D4、发光二极管D5、电阻R19、电阻20、及电容C2、所述通信芯片U14的IA脚经所述发光二极管D4连接电阻R20的一端，所述通信芯片U14的2Y脚经所述发光二极管D5连接电阻R19的一端，所述通信单元U14的VCC脚将电容C2接地，所述电阻R19、R20的另一端连接电源DVCCo
[0016]本发明的进一步技术方案是:所述转接单元包括电池BT1、芯片U13、开关S1、电感L1、芯片U3、电容C17、电容C18、电容C19、芯片U5、电解电容C22及电容C28，所述电池正极连接所述芯片U13的第二脚，所述芯片U13的第三脚连接开关SI的一端，所述开关SI的另一端分别连接所述电感一端及芯片U4的VIN、EN脚，所述电感LI的另一端连接所述芯片U3的L脚，所述芯片U3的V0UT、FB脚分别连接所述电容C17、C18、C19的一端及芯片U5的IN脚，所述芯片U5的OUT脚分别连接电源DVCC及所述电解电容C22的正极、电容C28的一端，所述电池BTl