| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-9页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景 | 第9-11页 |
| 1.1.1 基于EWOD的数字微流控技术 | 第9-10页 |
| 1.1.2 PCR仪 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 基于EWOD的数字微流控技术 | 第11-12页 |
| 1.2.2 PCR仪 | 第12-13页 |
| 1.3 研究内容与意义 | 第13-14页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第13-14页 |
| 1.3.2 研究意义 | 第14页 |
| 1.4 论文的结构安排 | 第14-17页 |
| 2 基于EWOD的数字微流控平台与PCR扩增技术概述 | 第17-27页 |
| 2.1 数字微流控平台操控液滴方式选择 | 第17-24页 |
| 2.1.1 润湿角与表面张力关系 | 第17-19页 |
| 2.1.2 EWOD原理 | 第19-20页 |
| 2.1.3 EWOD数学模型改进 | 第20-22页 |
| 2.1.4 液滴操控机理 | 第22-24页 |
| 2.2 PCR扩增技术简介 | 第24-26页 |
| 2.2.1 PCR反应原理 | 第24页 |
| 2.2.2 PCR反应条件 | 第24-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 硬件设计 | 第27-49页 |
| 3.1 硬件结构设计方案 | 第27-29页 |
| 3.1.1 设计要求 | 第27页 |
| 3.1.2 硬件结构整体设计 | 第27-29页 |
| 3.2 数字微流控系统控制电路设计 | 第29-35页 |
| 3.2.1 直流高压电路 | 第29-31页 |
| 3.2.2 共平面电极阵列的数字微流控芯片的设计 | 第31-35页 |
| 3.3 PCR仪硬件设计 | 第35-40页 |
| 3.3.1 控制器模块 | 第35-36页 |
| 3.3.2 温度传感器选择 | 第36页 |
| 3.3.3 温度传感器测温校准 | 第36-38页 |
| 3.3.4 半导体变温原理 | 第38-40页 |
| 3.3.5 模数转换器ADC | 第40页 |
| 3.4 半导体驱动模式 | 第40-42页 |
| 3.4.1 电路输出控制方式 | 第40-41页 |
| 3.4.2 功率驱动电路设计 | 第41-42页 |
| 3.5 热盖加热电路设计 | 第42-43页 |
| 3.6 自动化控制模块硬件设计 | 第43-48页 |
| 3.6.1 STM32主控电路 | 第44-45页 |
| 3.6.2 最小系统电路设计 | 第45-46页 |
| 3.6.3 步进电机驱动电路设计 | 第46-48页 |
| 3.7 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 下位机软件设计 | 第49-67页 |
| 4.1 微流控模块软件设计 | 第49页 |
| 4.1.1 液滴混合软件设计 | 第49页 |
| 4.2 PCR仪模块软件设计 | 第49-59页 |
| 4.2.1 PCR仪软件设计 | 第49-50页 |
| 4.2.2 主程序模块 | 第50页 |
| 4.2.3 模数转换ADC软件设计 | 第50-51页 |
| 4.2.4 PCR仪控温系统的算法 | 第51-59页 |
| 4.3 自动化控制模块软件设计 | 第59-65页 |
| 4.3.1 软件设计环境介绍 | 第59页 |
| 4.3.2 主程序模块 | 第59-60页 |
| 4.3.3 STM32的时钟系统、定时器和外部中断模块 | 第60-63页 |
| 4.3.4 步进电机的调速控制 | 第63-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 5 上位机软件设计 | 第67-75页 |
| 5.1 人机交互界面的设计 | 第67-69页 |
| 5.2 PCR仪软件设计 | 第69-72页 |
| 5.2.1 PCR仪协议设计 | 第69-70页 |
| 5.2.2 PCR仪程序设计 | 第70-72页 |
| 5.3 自动化控制软件设计 | 第72-74页 |
| 5.3.1 自动化控制协议设计 | 第72页 |
| 5.3.2 自动化控制程序设计 | 第72-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 6 系统性能验证与测试 | 第75-95页 |
| 6.1 系统性能分析 | 第75-81页 |
| 6.1.1 微流控平台 | 第75-76页 |
| 6.1.2 PCR仪温度场的实验分析 | 第76-81页 |
| 6.2 测试环境搭建 | 第81-82页 |
| 6.3 系统功能测试 | 第82-90页 |
| 6.3.1 微流控模块测试 | 第82-83页 |
| 6.3.2 PCR仪模块测试 | 第83-90页 |
| 6.4 PCR扩增实验 | 第90-94页 |
| 6.4.1 材料选择 | 第90-92页 |
| 6.4.2 实验步骤 | 第92页 |
| 6.4.3 结果分析 | 第92-94页 |
| 6.5 本章小结 | 第94-95页 |
| 7 总结与展望 | 第95-97页 |
| 7.1 总结 | 第95-96页 |
| 7.2 展望 | 第96-97页 |
| 致谢 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 附录 | 第103页 |
| A.作者在攻读学位期间参与的科研项目 | 第103页 |