引 言

微生物培養(yǎng)箱是提供微生物適宜生長(zhǎng)環(huán)境的主要設(shè)備，溫濕度是微生物生長(zhǎng)及保存的關(guān)鍵因素。其工作原理是應(yīng)用人工方法調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫濕度，營(yíng)造適宜微生物生長(zhǎng)繁殖及保存的人工環(huán)境。

微生物培養(yǎng)箱的機(jī)械部分主要由箱體外殼、加熱 / 冷卻裝置、保溫絕熱裝置三部由分組成。其中，加熱 / 冷卻裝置由半導(dǎo)體制冷片以及散熱片組成。由于該微生物培養(yǎng)箱要求具有很好的升溫速度，因而將制冷裝置設(shè)計(jì)在箱體的左右兩側(cè)，如圖 1 所示。微生物培養(yǎng)箱的機(jī)械部分設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示。

現(xiàn)有的微生物培養(yǎng)箱已經(jīng)完成了溫度控制的基本功能。 本文在現(xiàn)有儀器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)能同時(shí)供不同人員使用、不同 步使用或進(jìn)行多種微生物培養(yǎng)的，并可進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)控制的 微生物培養(yǎng)箱恒溫控制系統(tǒng)的管理平臺(tái)。

1通訊系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要作用是對(duì)各個(gè)微生物培養(yǎng)箱的實(shí)時(shí) 溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄，并可以實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線的方式來(lái)展 示國(guó)。數(shù)據(jù)以串口的形式發(fā)給PC，PC通過(guò)偵聽(tīng)串口數(shù)據(jù)，將 這些信息存人數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶可以通過(guò)打開(kāi)查詢界面，來(lái)瀏覽這些數(shù)據(jù)，也可以以實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線的方式來(lái)觀察曲線變化 的趨勢(shì)。

2信息管理系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)登錄界面

微生物培養(yǎng)箱溫度主界面如圖2所示，該界面主要供用 戶查詢，主要有有用戶管理、溫度設(shè)置、溫度傳感器狀態(tài)查詢、 數(shù)據(jù)查詢以及及TCP/IP傳輸界面。

2.2 用戶管理

用戶管理界面如圖3所示，可以新建用戶、刪除用戶、修改密碼、保存以及退出。這樣的設(shè)置能夠滿足不同用戶的使用要求。

2.3 溫度設(shè)置

如圖 4 所示，溫度可以在通過(guò) PID 設(shè)置。在設(shè)置 PID 之前可以進(jìn)行 PID 參數(shù)整定，通過(guò)比較溫度曲線，找到適合的PID 參數(shù)。

2.4 溫度傳感器狀態(tài)查詢

為了更加直觀地知道溫度傳感器的狀態(tài)，本文在遠(yuǎn)程操作中設(shè)置了溫度傳感器的狀態(tài)查詢界面，如圖 5 所示。

3 查詢界面設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)查詢界面，如圖 6 所示。數(shù)據(jù)查詢包括了實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線以及歷史數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)需要選擇測(cè)溫范圍以及采集時(shí)間。

歷史曲線：用戶查詢歷史曲線時(shí)，需要設(shè)置時(shí)間軸（x 軸），包括起始時(shí)間和查詢跨度?？缍葧r(shí)間可以自行設(shè)置；溫度軸（y軸）。歷史曲線如圖 7 所示。

實(shí)時(shí)曲線 ：用戶查詢實(shí)時(shí)曲線時(shí)，時(shí)間軸設(shè)置灰化，呈現(xiàn)出來(lái)的恒定為最近 1 小時(shí)的溫度曲線，溫度采集時(shí)間可以自行設(shè)置，實(shí)時(shí)曲線如圖 8 所示。

歷史數(shù)據(jù) ：用戶查詢實(shí)時(shí)曲線時(shí)可以以報(bào)表的形式查詢?cè)摌颖镜乃袣v史溫度值。如圖 9 所示。

4 TCP/IP 傳輸

如圖10所示，TCP/IP傳輸能夠利用教學(xué)交互系統(tǒng)進(jìn)行 遠(yuǎn)程操作，這樣能解決因設(shè)備少學(xué)生多弓起的一系列問(wèn)題。

5結(jié)語(yǔ)

本文主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)個(gè)微生物培養(yǎng)箱的實(shí)時(shí)溫度的監(jiān)測(cè)和 記錄。用戶可以打開(kāi)微生物培養(yǎng)箱恒溫控制系統(tǒng)信息管理平臺(tái), 查詢實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線等。同時(shí)本文也實(shí)現(xiàn)了 TCP/IP通訊。

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