聚合酶链式反应(Polymoras Chain Reaction,PCR)最早由克里穆利斯博士于1983年发明。PCR技术是生物医学领域中的一次革命,它使生物医学研究从整体水平和细胞水平发展到分子水平,现已广泛应用于病原体测定、免疫分析、基因表达、突变和多态性等领域。实时PCR仪在普通PCR仪的基础上,利用荧光积累信号来实时监测整个PCR反应过程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析。　　 本文旨在开发一套实时PCR仪中的温度控制和数据采集系统,该系统包括硬件设计和软件开发两部分。温度控制和数据采集系统适用于基于DSP的流动式实时PCR仪和16通道实时PCR仪。　　 在开发系统伊始,利用AutoCAD设计了流动式实时PCR仪结构,并利用Ansys对其进行了温度场实时仿真。　　 系统硬件开发主要包括:信号采集电路,DSP主控板电路,加热制冷模块及驱动电路,相关保护电路,实时PCR仪电源的设计。信号采集电路实现温度信号和荧光信号的多路实时采集,温度传感器采用PT100铂电阻温度传感器,温度传感电路设计了四线制测温电路和惠斯通电桥测温电路；DSP主控板电路包括:板上电源,外接晶振,JTAG接口电路,串行接口电路,AD转换电路和外设引脚外引等；加热制冷模块及驱动电路,半导体加热制冷片采用长寿命半导体加热制冷片,驱动电路采用平衡桥式功放电路,采用大功率MOS管可以实现长时间稳定运行；保护电路采用HCPL2630光电隔离芯片,防止后级电路大电流烧毁DSP芯片；比较了线性电源和开关电源的优缺点后,设计了实时PCR仪电源。　　 系统软件开发主要包括:DSP主程,系统及各部分时钟配置,AD多路实时采集子程,包含PID算法和滤波程序的AD中断子程,事件管理器模块子程。　　 最后,对所研制的实时PCR仪温度控制及数据采集系统进行测试,流动式结构三温区保持恒定,温度精度达到0.2℃；原位式结构升降温达到2.5℃/s,温度精度达到0.3℃。数据采集部分线性度99.63％,平均误差率0.11％。　　 本文研制的基于DSP流动式实时PCR仪温度控制及数据采集系统实现了三温区恒温控制,温度和荧光信号多路实时采集,为研制样机奠定了良好的基础。