引 言

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

微生物培養(yǎng)箱的機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，因而將制冷裝置設計在箱體的左右兩側(cè)，如圖 1 所示。微生物培養(yǎng)箱的機械部分設計整體結(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)有儀器的基礎上，設計能同時供不同人員使用、不同 步使用或進行多種微生物培養(yǎng)的，并可進行遠程檢測控制的 微生物培養(yǎng)箱恒溫控制系統(tǒng)的管理平臺。

1通訊系統(tǒng)整體設計

遠程監(jiān)測系統(tǒng)的主要作用是對各個微生物培養(yǎng)箱的實時 溫度進行監(jiān)測和記錄，并可以實時曲線、歷史曲線的方式來展 示國。數(shù)據(jù)以串口的形式發(fā)給PC，PC通過偵聽串口數(shù)據(jù)，將 這些信息存人數(shù)據(jù)庫。用戶可以通過打開查詢界面，來瀏覽這些數(shù)據(jù)，也可以以實時曲線、歷史曲線的方式來觀察曲線變化 的趨勢。

2信息管理系統(tǒng)界面設計

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。這樣的設置能夠滿足不同用戶的使用要求。

2.3 溫度設置

如圖 4 所示，溫度可以在通過 PID 設置。在設置 PID 之前可以進行 PID 參數(shù)整定，通過比較溫度曲線，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)，本文在遠程操作中設置了溫度傳感器的狀態(tài)查詢界面，如圖 5 所示。

3 查詢界面設計

本文設計了數(shù)據(jù)查詢界面，如圖 6 所示。數(shù)據(jù)查詢包括了實時曲線、歷史曲線以及歷史數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)需要選擇測溫范圍以及采集時間。

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

實時曲線 ：用戶查詢實時曲線時，時間軸設置灰化，呈現(xiàn)出來的恒定為最近 1 小時的溫度曲線，溫度采集時間可以自行設置，實時曲線如圖 8 所示。

歷史數(shù)據(jù) ：用戶查詢實時曲線時可以以報表的形式查詢該樣本的所有歷史溫度值。如圖 9 所示。

4 TCP/IP 傳輸

如圖10所示，TCP/IP傳輸能夠利用教學交互系統(tǒng)進行 遠程操作，這樣能解決因設備少學生多弓起的一系列問題。

5結(jié)語

本文主要實現(xiàn)了對個微生物培養(yǎng)箱的實時溫度的監(jiān)測和 記錄。用戶可以打開微生物培養(yǎng)箱恒溫控制系統(tǒng)信息管理平臺, 查詢實時曲線、歷史曲線等。同時本文也實現(xiàn)了 TCP/IP通訊。

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