基于ARM的微型光譜儀信號采集與處理系統(tǒng).pdf

1、微型光譜儀在PC機的支持下可以快速、直觀、實時在線的對物質(zhì)進行定性、定量分析，而在室外，尤其是野外條件下則不便于檢測。利用嵌入式技術設計的微型光譜儀，可以實現(xiàn)圖像信號采集、存儲、處理以及顯示的一體化，具有體積小、智能、便攜等優(yōu)點，在現(xiàn)場測量分析、環(huán)境監(jiān)測、戰(zhàn)場生化檢測等特殊環(huán)境下有很好的應用前景。 本論文基于微型光譜儀便攜式、智能化的需要，在分析國內(nèi)外微型光譜儀發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的基礎上，提出了應用嵌入式技術實現(xiàn)微型光譜儀的信號采集

2、與處理，以適應微型光譜儀在野外、戰(zhàn)場等特殊環(huán)境下便攜、智能、操作簡單的使用要求。在確定了嵌入式微型光譜儀的總體方案后，設計了針對光譜儀的信號采集電路和基于ARM的處理電路，完成了嵌入式微型光譜儀的硬件部分，并在ARM主板的平臺上建立了操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，實現(xiàn)了CCD信號采集和ARM主板處理電路的主要功能。論文主要進行了以下方面的研究工作： ①在查閱了大量文獻、資料的基礎上，分析了光譜儀器的發(fā)展趨勢，提出了嵌入式光譜儀研究的必要性

3、。 ②在掌握微型光譜儀工作原理的基礎上，對光譜儀的嵌入式實現(xiàn)進行了研究，確定了基于ARM的光譜信號采集及處理實現(xiàn)方案，在硬件設計上分為CCD數(shù)據(jù)采集和ARM主板處理處理電路兩個部分。 ③設計了CCD數(shù)據(jù)采集電路，采用CPLD技術，將所有的數(shù)字電路集成在CPLD芯片中，為系統(tǒng)的小型化、穩(wěn)定性、抗干擾性和在線修改、升級提供了條件。 ④根據(jù)CCD信號輸出的特點，采用ARM9處理芯片，設計了相應的處理電路主板。