便攜式拉曼光譜儀嵌入式主控系統(tǒng)的研制.pdf

1、拉曼光譜以其高靈敏度、快速檢測(cè)和對(duì)樣品無(wú)損等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生物、制藥、化工等眾多分子鑒別領(lǐng)域。近些年來(lái)，隨著激光技術(shù)的進(jìn)步，多種拉曼光譜增強(qiáng)技術(shù)的發(fā)展和化學(xué)計(jì)量學(xué)分析方法的完善，各類拉曼光譜檢測(cè)儀器也取得了很大地發(fā)展，且正朝著小型化、集成化進(jìn)步。
　　將嵌入式技術(shù)與拉曼檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，研制出一套基于嵌入式平臺(tái)的便攜式拉曼光譜儀主控系統(tǒng)是很有意義的。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外便攜式拉曼光譜儀的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)之上，通過(guò)分析光譜儀的組

2、成，提出了可對(duì)拉曼光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理的嵌入式主控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　　硬件部分由ARM+FPG A的雙核心處理器以及其外圍電路組成。ARM芯片作為主控芯片采用的是意法半導(dǎo)體公司C ortex-M4內(nèi)核的STM32F407IG T6(非特別說(shuō)明，以下簡(jiǎn)稱為STM32)，F(xiàn)PG A作為協(xié)處理器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和FSM C(Flexible Static M em oryC ontroller)類設(shè)備的譯碼。觸摸顯示模塊的LCD作為系統(tǒng)

3、的輸入輸出設(shè)備，USB接口可連接U盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或連接上位機(jī)交換數(shù)據(jù)。
　　軟件部分由嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅲ、圖形庫(kù)emW in、FatFs文件系統(tǒng)和各類設(shè)備的驅(qū)動(dòng)組成。驅(qū)動(dòng)程序基于STM32的庫(kù)函數(shù)編寫，并通過(guò)em W in和FatFs封裝對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，使在μC/OS-Ⅲ之上編寫用戶應(yīng)用程序更加方便。此外，本文還提出了一種使用非均勻B樣條進(jìn)行基線校正的新算法。
　　文章最后對(duì)系統(tǒng)的主要功能模塊進(jìn)行了測(cè)試并對(duì)本文提出