久青草影院丨免费黄网在线观看丨黄色短视频在线播放丨成人av动漫在线观看丨亚洲熟妇色xxxxx亚洲丨黄色av一级丨91亚色在线观看丨狠狠天堂丨亚洲第一在线播放丨亚洲欧洲偷自拍图片区丨你懂的视频在线播放丨国产精品综合色区小说丨香蕉视频免费丨亚洲妇熟xx妇色黄蜜桃丨日本一区中文字幕丨青青在线视频人视频在线丨亚洲最大福利视频网丨日批视频免费看丨国产精品一区12p丨aaaaa女高潮免费视频

便攜式微型化是光譜儀器一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。便攜式微 型化是光譜儀器一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外可見分 光光度計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的研究，并結(jié)合嵌入式ARM 技術(shù) 的特點(diǎn)，提出了基于 ARM 的可見分光光 度計(jì)的設(shè)計(jì)方案。整個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，測(cè) 量準(zhǔn)確，正確實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)基本功能。

分光光度計(jì)是利用分光光度法對(duì)物質(zhì) 進(jìn)行定性、定量分析的儀器。常見的波長(zhǎng) 范圍有紫外光區(qū) (200~400nm)，可見光區(qū) (400~760nm)，近紅外光區(qū) (760~2526nm)。 按工作光區(qū)的不同，分光光度計(jì)可分為可 見分光光度計(jì)、紫外可見分光光度計(jì)、紫 外可見近紅外分光光度計(jì) [1]。 微型分光光度計(jì)具有體積小、重量輕、 探測(cè)速度快、便于攜帶和成本低廉等優(yōu)點(diǎn) , 可用在電腦配色、光源的色度光譜檢測(cè)、 印刷、涂料、造紙及紡織實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析 等領(lǐng)域 , 因而引起了人們廣泛的興趣。分 光光度計(jì)主要由光學(xué)部分、光電轉(zhuǎn)換、視 頻信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換、USB( univ ersal serial bus) 接口和相關(guān)軟件組成。光學(xué)部分作用主要 是將積分球出射的光經(jīng)過準(zhǔn)直、色散、成 像在線陣 CCD( cha rg e couple device) 上[2]。

在自動(dòng)化方面，儀器的自動(dòng)化程度不 斷提高。20 世紀(jì) 60 年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)被 國(guó)外公司廣泛使用。而我國(guó)從 20 世紀(jì) 80 年代初期開始重視實(shí)用計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算 機(jī)及其軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外許多 分光光度計(jì)的自動(dòng)化程度已經(jīng)達(dá)到相 當(dāng)高的水平 [3]。但是隨著可見分光光度計(jì) 的自動(dòng)化、便攜式、小型化和多功能化發(fā)展趨勢(shì)，以單片機(jī)為 處理器的產(chǎn)品往往存在數(shù)據(jù)處理能力相對(duì)較低、系統(tǒng)穩(wěn)定性低 等不足。針對(duì)以上單片機(jī)處理器存在的不足，本文結(jié)合 ARM 處理器的高性能、小體積、低功耗、低成本，16/32 位雙指令集， 支持多種操作系統(tǒng)和開發(fā)工具的特點(diǎn)，提出了以 ARM 處理器 為控制器的可見分光光度計(jì)設(shè)計(jì)方案 。 一、ARM 嵌入式系統(tǒng)介紹 ARM 嵌入式定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)， 軟硬件可裁剪，適合應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、 功耗嚴(yán)格要求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和執(zhí)行裝 置共同構(gòu)成了 ARM 嵌入式系統(tǒng)，如圖 1 所示。ARM 嵌入式處 理器主頻可達(dá)到幾十 MHz 至幾百 MHz，32 位結(jié)構(gòu)，功能強(qiáng)大， 接口豐富，并且內(nèi)部可以集成操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)任務(wù)的調(diào)度 。 整個(gè) ARM 嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它由 硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。

執(zhí)行裝置也 稱為被控對(duì)象，接收嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行 所規(guī)定的任務(wù)和操作。 嵌入式 CPU 是在特地為用戶群專門設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中工作， 將通用 CPU 中許多由板卡完成的任務(wù)集成到芯片內(nèi)部，在保 證系統(tǒng)性和可靠性的同時(shí)，還使系統(tǒng)符合小型化的設(shè)計(jì)趨 勢(shì) [7]。 ARM 處理器核是系統(tǒng)中的引擎，它從存儲(chǔ)器讀取 ARM 或 Thumb 指令并執(zhí)行 [8]。ARM 微處理器核采用 RISC 構(gòu)架， 其特點(diǎn)是體積小、低功耗、低成本、高性能；支持 Thumb(16 位 )/ARM(32 位 ) 雙指令集，能很好的兼容 8 位 /16 位器件； 大多數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；大量使用寄存器，指令執(zhí)行 速度更快；指令長(zhǎng)度固定；尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高。 目前 ARM 處理器核中，應(yīng)用較多的有 ARM7 系列、ARM9 系 列、ARM9E 系 列、ARM10E 系 列、SecurCore 系 列 和 Intel 的 Xscale、StrongARM 系列。每個(gè)系列具有相對(duì)*的性能來滿 足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。 二、硬件電路的設(shè)計(jì) 整個(gè)硬件系統(tǒng)從功能上分為光學(xué)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、微 處理器模塊、人機(jī)交互模塊、外圍通訊模塊。本測(cè)量系統(tǒng)的總 體結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。光源燈發(fā)射的連續(xù)復(fù)合光譜經(jīng)單色器分解 成不同波長(zhǎng)的單色光。單色光照射到溶液上，部分被溶液吸收， 部分透射溶液后照射到光電傳感器，轉(zhuǎn)換成微弱光電流。光電 流經(jīng)放大、濾波后以模擬量（與光電流成比例的電壓值）形式 輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 根據(jù)操作者的指令，系統(tǒng)自動(dòng)完成相應(yīng)功能，如透射比、 吸光度及濃度檢測(cè)，曲線繪制，打印，保存及傳輸功能 [10]。 CCD(charge couple device) 電荷耦合器件應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵技 術(shù)在于驅(qū)動(dòng)時(shí)序的產(chǎn)生和輸出信號(hào)的采集與處理 [11]。 三、基于 ARM 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，用戶在分光光度計(jì)的精度與片， 此 芯 片 程 序 內(nèi) 在 達(dá) 到 512KB、 存 儲(chǔ) 器 容 量（RAM） 為 64KB、CPU 速度高達(dá) 72MHz、IO 口 為 80 個(gè)、而且支持 CAN， SPI，USB，DMA 等。 此儀器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在 于 ARM 開 發(fā) 環(huán) 境 的 搭 建， 以 及 如 何 將 MCS51 系統(tǒng)上程序移 植到此平臺(tái)上 [10]。 ARM Cortex-M3 環(huán)境搭建：開發(fā)平臺(tái) 使 用 Keil uVision5； 獲 取 STM32F103X 固 件 庫(kù) STM32F10x_ StdPeriph_Lib_ V3.5.0； 調(diào) 試 工 具 JLink v8。為個(gè)能快速 熟悉、掌握、應(yīng)用此 開發(fā)平臺(tái)，于是購(gòu)買 了 STM32F103 芯片系列的開發(fā)板。按照 開發(fā)板給出的例程，逐步學(xué)習(xí)、調(diào)試、 修改環(huán)境中的各個(gè)配置。 程 序 移 植： 因 MCU 的 主 頻 率 由 11M 到 72M，延時(shí)程序需重新調(diào)整；外 設(shè) 芯 片 的 驅(qū) 動(dòng) 模 式， 如 EEPROM 芯 片 W25Q16 由原來的 IO 口直接驅(qū)動(dòng)，而改 成 SPI 驅(qū)動(dòng)、馬達(dá)動(dòng)芯片由原達(dá)林頓改 為 THB6128 雙全橋 MOSFET 驅(qū)動(dòng)。測(cè)試 數(shù) 據(jù) 加“CRC-16/MODBUS” 校 驗(yàn)， 確 保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。與 PC 軟件通訊端口 采用 DMA 模式數(shù)據(jù)傳送，很大程度上 減輕了 CPU 資源點(diǎn)有率，大大節(jié)省系統(tǒng) 資源，提高數(shù)據(jù)傳速率。 UV2350 分光光度計(jì)波長(zhǎng)系統(tǒng)采用絲 桿加細(xì)分電機(jī)模式，波長(zhǎng)分辨率為 0.1nm； A/D 轉(zhuǎn)換器采用了 16 位的 AD7683 BRMZ 芯片，大大提高了儀器的度。 UV2350 準(zhǔn)確的說他不僅僅是一款儀器， 而是 ARM Cortex-M3 的一個(gè)開發(fā)平臺(tái)。 因有足夠大的存儲(chǔ)容量、足夠多的 IO 端 口，為以下的儀器擴(kuò)展奠定了基礎(chǔ)。 2014 年 至 2015 年 2 年 間 在 ARM Cortex-M3 平 臺(tái) 陸 續(xù) 推 出 了 2150x、 LMT、V1600T、食品安全測(cè)試儀等機(jī)型。 2150x 更換了波長(zhǎng)定位系統(tǒng)，采用了 細(xì)分電機(jī)（128 細(xì)分）直接驅(qū)動(dòng)光柵的模 式。此方式的優(yōu)點(diǎn)是波長(zhǎng)定位快、造價(jià)低、 系統(tǒng)穩(wěn)定、一致性強(qiáng)對(duì)批量生產(chǎn)帶來了 方便。難點(diǎn)是波長(zhǎng)對(duì)照表的生成，光柵 系數(shù)每毫米 1200 條刻劃，采用平面光柵 LITTROW 系 統(tǒng) 2a*SIN =mλ 在 excel 里計(jì)算出數(shù)據(jù)表如下（詳細(xì)計(jì)算方式略）。 LMT 為美國(guó) LaMotte 公司訂制開發(fā)， 此 儀 器 內(nèi) 置 LaMotte 公 司 100 多 條 專 用 測(cè)試、而且增加蘋果認(rèn)證過的 RN42 藍(lán) 牙芯片。V1600T 液晶顯示器改為 240*128 分辨率，可外接藍(lán)牙 打印機(jī)。

四、結(jié)論 可見分光光度計(jì)以成為應(yīng)用面廣的分析儀器之一。它的 應(yīng)用領(lǐng)域涉及制藥、醫(yī)療衛(wèi)生、化學(xué)化工、生物、材料、農(nóng)業(yè)、 林業(yè)、漁業(yè)、環(huán)保、石油、食品等領(lǐng)域中的科研、教學(xué)、生產(chǎn) 等各個(gè)方面。根據(jù)分光光度計(jì)的特殊要求，選用合適的芯片構(gòu) 建分光光度計(jì)探測(cè)器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浻布到y(tǒng)，回避了繁 瑣的固件和驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了開發(fā)過程，縮短了開發(fā)時(shí)間 , 更易于為工程實(shí)踐所采用。