聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR),是为实现对基因片段进行研究分析而对特定的DNA分子进行体外扩增的一种技术,应用PCR技术生产的仪器称为基因扩增仪即PCR仪。随着生物技术的发展,PCR仪不仅被应用在生物发展方向上,而且在考古学、疾病诊断等领域也作为应用的核心。根据PCR仪技术指标的要求,以及我国现阶段基因扩增仪的不足,本文提出了一种更快、更稳、更精确的温度控制系统。本次设计主要包括软件、硬件两个方面。硬件设计选用STM32作为控制芯片,检测温度时,将温度传感器放入反应室,经过温度检测电路将温度值转换为电压量,此值传入控制芯片进行处理,同时输出PWM波对功率驱动电路进行控制,从而实现对半导体制冷器的加热制冷控制。软件方面,依据硬件设计完成软件编写与调试,同时对控制算法进行改进,采用模糊PID控制结合退火遗传算法(FASAGA),通过编写软件程序实现仿真,结果表明此种混合算法对系统控制作用在性能上优于模糊PID控制,使整个系统在控制速度、精度上都有所改进。在软硬件设计联调之后,根据PCR仪的设计要求,温度控制系统在温度控制精度、速度上都达到要求,整体设计具有更好的工作特性。