一种核酸提取仪加热板控制电路

一种核酸提取仪加热板控制电路
[技术领域]
[0001]
本实用新型属于电子信息技术领域，具体涉及一种核酸提取仪加热板控制电路。
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背景技术：
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[0002]
核酸提取是一项利用蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异提取dna、rna的技术，是pcr技术和荧光检测技术应用的基础。
[0003]
全自动核酸提取仪采用自动控制技术和电子信息技术实现核酸提取的无人化操作，提取过程中需要根据试样特点与不同步骤要求来控制试剂和反应液的温度，温度控制的精度与安全性对核酸成分提取效率有着重要的影响。
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技术实现要素：
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[0004]
本实用新型的目的在于提供一种核酸提取仪加热板控制电路，该控制电路可实现自定义温度，快速准确的对温度进行控制。
[0005]
为解决上述目的，本实用新型提供如下技术方案：由电源子电路、stm32主控电路、rs232通信接口电路、加热电路、过热保护电路以及温度检测电路组成。
[0006]
该控制系统包括发光二极管d1、二极管d2，电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9和热敏电阻r11、r12，smd0805-035-16v保险丝f1，加热丝r10，普通电容c6、c7、c8、c9、c10、c1和极性电容c2、c3、c4、c5、c11、c12、c13、c14、c15，mos场效应管q1，晶振y1,电源子电路bl1117-3.3_jx芯片为u1，rs232通信接口电路st3232ectr芯片为u2，加热及过热保护电路lm393apsr芯片为u3，stm32主控电路stm32f103ve6芯片为u4。
[0007]
进一步的，所述电源子电路芯片u1的vin引脚连接f1的一端，f1的另一端连接5v电源，u1的vout脚连接stm32主控电路芯片u4的vdd引脚，提供3.3v电压，u1的gnd引脚和gnd连接，电容c6、c7的一端和gnd连接，另一端连接u1的vin引脚，发光二极管d1的阴极连接gnd，阳极与r1的一端连接，r1的另一端和u1的vout引脚连接，c8的一端连接gnd，另一端和u1的vout引脚连接。
[0008]
进一步的，所述rs232通信接口电路芯片u2的第1引脚与极性电容c12的阴极连接，u2的第3引脚与c12的阳极连接，极性电容c15的阴极与u2的第2引脚连接，c15的阳极与gnd连接，极性电容c11的阴极与u2的第6脚连接，c11的阳极与gnd连接，极性电容c13的阴极与u2的第4引脚连接，c13的阳极与u2的第5引脚连接，极性电容c14的阴极与gnd连接，c14的阳极与3.3v电源连接；
[0009]
所述通信接口电路芯片u2的第9、10、11、13引脚与分别与stm32主控电路芯片u4的第43、41、16、17引脚连接，u2的第15引脚与gnd连接，u2的第16引脚与3.3v电源连接。
[0010]
进一步的，所述温度检测电路包括热敏电阻r11、电阻r2和电容c1，热敏电阻r11的一端与gnd连接，另一端与stm32主控电路u4的pc0端口连接，电阻r2的一端与热敏电阻r11的一端连接，另一端与3.3v电源vcc连接，电容c1的一端连接stm32主控电路u4的pc0端口，另一端连接gnd。
[0011]
进一步的，所述过热保护电路芯片u3第8脚与3.3v电源vcc连接，u3的第4引脚与gnd连接，热敏电阻r12的一端与gnd连接，另一端与u3的第5脚连接，电阻r3的一端与u3的第5引脚连接，另一端与3.3v电源连接，r4的一端与u3的第7脚连接，另一端与3.3v电源连接，r5的一端与u3的第5脚连接，另一端连接u3的第7脚；
[0012]
所述r6、r7的一端同时与u3的第6脚连接，r6另一端与gnd连接，r7另一端与3.3v电源连接，极性电容c2的阴极与gnd连接，c2的阳极与u3的第5引脚连接，极性电容c3的阴极与gnd连接，极性电容c3的阳极与u3的第6脚连接，极性电容c4的阴极接gnd，c4的阳极接3.3v电源，二极管d2的阴极与u3的第7脚连接，d2的阳极分别与场效应管q1的栅极、r9的一端连接，r9的另一端以及r8的一端同时与stm32主控电路的u4的pb9端口连接，r8的另一端与gnd连接，场效应管q1的漏极连接加热丝r10的一端，源极接gnd，r10的另一端连接24v电源，极性电容c5的阳极接24v电源，c5的阴极接gnd。
[0013]
进一步的，还包括stm32主控电路，晶振y1的一端与stm32主控电路芯片u4的第5脚连接，另一端与stm32主控电路芯片u4的第6脚连接，普通电容c9、c10的一端同时与gnd连接，c9的另一端与u4的第5引脚连接，c10的另一端与u4的第6引脚连接。
[0014]
本实用新型的优点在于：该加热板控制电路可实现闭环精准快速的温度控制，保证温控过程的平稳性。当温度到达指定温度时停止输出加热电压，当温度超过限定温度值时，所述过热保护电路将会断开加热电路，防止设备损坏，提高加热电路板的安全性，高效完成样本裂解和磁珠洗脱过程。实时接收来自温度传感器的温度信息，实现整个加热控制过程的安全可控性，实现对反应液温度的精确控制。
[附图说明]
[0015]
图1是本实用新型的电源子电路示例。
[0016]
图2是本实用新型的一个通信接口电路示例。
[0017]
图3是本实用新型的一个温度检测电路示例。
[0018]
图4是本实用新型的一个加热及过热保护电路示例。
[0019]
图5是本实用新型的stm32主控电路示例。
[具体实施方式]
[0020]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
[0021]
本实用新型一种核酸提取仪加热板控制电路，包括：
[0022]
电源子电路，外接直流电源，为加热板控制电路提供3.3v稳定供电电压；
[0023]
stm32主控电路，用于加热板电路板的整体温度控制调节，接收温度控制指令，向加热电路发送加热信号，并实时接收来自检测电路的当前温度信息，实现对加热板的整体温度控制；
[0024]
rs232通信接口电路，用于接收外部温度控制指令和向外部传送实际温度值，同时与stm32主控电路进行双向通信；
[0025]
加热电路及过热保护电路，用于接收stm32主控电路的加热信号，进行快速加热增温以及温度过高时停止加热，实现过热断电保护；
[0026]
温度检测电路，实时检测加热过程的温度信号，向stm32主控电路反馈当前温度信息。
[0027]
基于上述，本实用新型设计如下电路：
[0028]
图1示出的电源子电路用于为加热板控制电路供电，使用低压差线性bl1117-3.3三端稳压器，其具有完善的过流保护和过热保护功能，vout端口输出稳定的3.3v电压，发光二极管d1的阴极连接gnd，阳极与r1的一端连接，r1的另一端和u1的vout引脚连接，c8的一端连接gnd，另一端和u1的vout引脚连接，所述电容对稳压管起到保护作用，所述电阻起到分压作用。
[0029]
图2示出的rs232通信接口电路，使用具有专有低压差发送器输出级的st3232ectr芯片，该芯片具有有两个接收器和两个驱动器，可保证以250kbps，同时保持rs-232输出电平，可满足本实用新型的高速稳定通信的要求；
[0030]
所述rs232通信接口电路芯片u2的第9、10、11、13引脚与分别与stm32主控电路芯片u4的第43、41、16、17引脚连接，实现加热控制板与外部的通信。
[0031]
图3示出的温度检测电路，热敏电阻r11的一端与gnd连接，另一端与stm32主控电路u4的pc0端口连接，电阻r2的一端与热敏电阻r11的一端连接，另一端与3.3v电源vcc连接，用于接收温度传感器所反馈的温度信号，并通过pc0端口传递给所述stm32主控电路，保障电路实现精准控温的功能。
[0032]
图4示出的加热及过热保护电路，实现加热增温功能以及过热断电保护功能，使用lm393apsr双比较器，结构简单，减轻所述加热板控制电路的复杂性，开始加热后，场效应管q1导通使加热丝开始加热，热敏电阻r12的阻值会随着温度的升高而减小，达到指定温度后，stm32主控电路停止输出加热电压，加热电路关闭q1关断，停止加热。
[0033]
图5示出的stm32主控电路，stm32主控电路接收到来自rs232通信接口电路的加热信号时，通过pb9端口向加热电路提供加热电压，通过pc0端口实时接收来自温度检测电路的温度信号，达到指定温度后，stm32主控电路停止输出加热电压，加热电路关闭，使温度保持在设定温度的
±
0.5℃内，防止加热温度过高而烧坏加热板。
[0034]
以上仅为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。