本项目设计并实现了一套智能医用荧光PCR(聚合酶链式反应)检测系统,集成硬件控制、数据采集与智能分析于一体。系统通过单片机实现高精度温控和荧光信号采集,结合电脑端(QT)和手机端(APP)的人机交互界面,支持远程监控、实验数据分析及机器学习驱动的结果诊断,显著提升PCR检测的自动化水平和准确性。
硬件控制层
荧光数据采集:通过光电传感器和单片机(STM32)实时采集荧光强度信号,确保高灵敏度和低噪声。
恒温控制:恒温算法调控,实现PCR反应所需的精准温度循环(变性、退火、延伸)。
通信接口:通过Wi-Fi/蓝牙与上位机或手机端传输数据,支持实时监控。
软件系统
电脑端(QT)
实验流程配置:设置温度曲线、荧光采集频率等参数。
数据可视化:动态显示荧光曲线、温度变化及扩增结果(Ct值)。
机器学习分析:基于历史数据训练模型(如SVM、随机森林),自动判读阳性/阴性结果,支持扩增效率优化。
手机端(APP)
远程控制:启动/暂停实验、调整温度。
实时监控:查看荧光曲线和温度日志。
报告生成:导出PDF格式的检测结果,含置信度分析。
智能分析
通过机器学习模型识别异常扩增(如非特异性产物),降低假阳性率。
数据云端存储,支持多设备同步及大规模实验数据分析。