钙离子作为细胞内重要的第二信使,调控着细胞的许多生理活动。以荧光显微镜为基础的钙离子浓度检测系统是生物物理学研究中重要的实验设备,单色激发光源作为荧光显微检测系统中的重要组成部分,为检测实验提供所需的激发光。本课题的主要工作是设计一套单色激发光源控制系统,可以实现对单色激发光源的多种控制及实时监测系统的工作状态,并提供良好的人机界面,从而保证单色光源系统安全稳定地运行。其中包括基于EZ-USB FX2为核心处理器的单色光源箱内部控制电路和手控板控制电路。内部控制电路的主要功能包括:电源控制逻辑、基于比率法的光源箱温度监测、光栅定位器控制、单色光源系统工作状态显示和系统参数自动校准。为提高控制系统的智能化程度,设计了以具有IAP功能的8051单片机(SST89E516)为核心处理器的手控板控制电路,与FX2以RS232通讯协议进行通信,以便用户可以脱离PC机而通过手控板控制单色激发光源系统。本文的研究内容主要分为三个部分:第一部分从系统总体结构入手,分别介绍了各个模块的原理和功能。第二部分硬件和软件两个部分介绍了手控板电路的设计。最后讨论了混合信号的电路设计以及PCB布线时应注意的一些问题。