微生物培养箱恒温控制系统信息管理平台的设计

 引 言

微生物培养箱是提供微生物适宜生长环境的主要设备，温湿度是微生物生长及保存的关键因素。其工作原理是应用人工方法调节培养箱内的温湿度，营造适宜微生物生长繁殖及保存的人工环境。

微生物培养箱的机械部分主要由箱体外壳、加热 / 冷却装置、保温绝热装置三部由分组成。其中，加热 / 冷却装置由半导体制冷片以及散热片组成。由于该微生物培养箱要求具有很好的升温速度，因而将制冷装置设计在箱体的左右两侧，如图 1 所示。微生物培养箱的机械部分设计整体结构示意图如图 1 所示。

现有的微生物培养箱已经完成了温度控制的基本功能。 本文在现有仪器的基础上，设计能同时供不同人员使用、不同 步使用或进行多种微生物培养的，并可进行远程检测控制的 微生物培养箱恒温控制系统的管理平台。

1通讯系统整体设计

远程监测系统的主要作用是对各个微生物培养箱的实时 温度进行监测和记录，并可以实时曲线、历史曲线的方式来展 示国。数据以串口的形式发给PC，PC通过侦听串口数据，将 这些信息存人数据库。用户可以通过打开查询界面，来浏览这些数据，也可以以实时曲线、历史曲线的方式来观察曲线变化 的趋势。

2信息管理系统界面设计

2.1系统登录界面

微生物培养箱温度主界面如图2所示，该界面主要供用 户查询，主要有有用户管理、温度设置、温度传感器状态查询、 数据查询以及及TCP/IP传输界面。

2.2 用户管理

用户管理界面如图3所示，可以新建用户、删除用户、修改密码、保存以及退出。这样的设置能够满足不同用户的使用要求。

2.3 温度设置

如图 4 所示，温度可以在通过 PID 设置。在设置 PID 之前可以进行 PID 参数整定，通过比较温度曲线，找到适合的PID 参数。

2.4 温度传感器状态查询

为了更加直观地知道温度传感器的状态，本文在远程操作中设置了温度传感器的状态查询界面，如图 5 所示。

3 查询界面设计

本文设计了数据查询界面，如图 6 所示。数据查询包括了实时曲线、历史曲线以及历史数据。用户可以根据需要选择测温范围以及采集时间。

历史曲线：用户查询历史曲线时，需要设置时间轴（x 轴），包括起始时间和查询跨度。跨度时间可以自行设置；温度轴（y轴）。历史曲线如图 7 所示。

实时曲线 ：用户查询实时曲线时，时间轴设置灰化，呈现出来的恒定为最近 1 小时的温度曲线，温度采集时间可以自行设置，实时曲线如图 8 所示。

历史数据 ：用户查询实时曲线时可以以报表的形式查询该样本的所有历史温度值。如图 9 所示。

4 TCP/IP 传输

如图10所示，TCP/IP传输能够利用教学交互系统进行 远程操作，这样能解决因设备少学生多弓起的一系列问题。

5结语

本文主要实现了对个微生物培养箱的实时温度的监测和 记录。用户可以打开微生物培养箱恒温控制系统信息管理平台, 查询实时曲线、历史曲线等。同时本文也实现了 TCP/IP通讯。

20211223_61c41ec12ac8d__用