基于STM32的便攜式船舶污水致病菌快速檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人們海洋環(huán)境保護意識的不斷增強，船舶生活污水的排放問題越來越受到國際社會的重視，其排放標準也在國內(nèi)外相關(guān)公約和法規(guī)的完善下不斷提高，同時，各港口國也在逐步加強對船舶生活污水排放問題的檢查力度。然而，針對船舶生活污水的排放是否已達到相關(guān)公約規(guī)定的標準這一問題，各港口國并沒有一套準確有效的現(xiàn)場快速檢測方法，僅僅只能通過簡單定性的傳統(tǒng)檢查方式來進行大致判斷。為此，本文基于STM32和微流控芯片技術(shù)設(shè)計了一套適合船舶生活污水致病菌現(xiàn)場快速檢

2、測的便攜式系統(tǒng)，對船舶生活污水排放指標中最具代表性的大腸桿菌數(shù)進行現(xiàn)場實時檢測。其具體的工作內(nèi)容如下:
　　(1)微流控芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作。本文通過對船舶生活污水大腸桿菌檢測特性和檢測芯片壓力驅(qū)動聚集理論進行研究，設(shè)計出了一種適合大腸桿菌現(xiàn)場檢測的微流控芯片，并用ANSYS CFX軟件對所設(shè)計的檢測芯片流道結(jié)構(gòu)進行了三維模擬仿真。最后制作出相應(yīng)結(jié)構(gòu)的微流控檢測芯片，并將腐蝕后的一對光纖以合理的方式嵌入到微流控芯片PDMS中;

3、r>　　(2)激光誘導(dǎo)熒光光學檢測系統(tǒng)和信號檢測放大濾波電路的設(shè)計。本文通過對激光誘導(dǎo)熒光機理和光學檢測系統(tǒng)中各光學器件結(jié)構(gòu)原理的研究，完成了光學檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。然后針對光學檢測系統(tǒng)光電倍增管(PMT)所輸出的信號特點，設(shè)計一個由差分放大電路、高通濾波電路、低通濾波電路以及工頻帶阻濾波電路所構(gòu)成的信號處理系統(tǒng)，并借助Multisim電子仿真軟件對信號檢測放大濾波電路中各模塊電路進行仿真分析，以確定各電路的相關(guān)參數(shù)和電子元器件型號，最

4、后制作出相應(yīng)的PCB板;
　　(3)基于STM32的船舶污水大腸桿菌實時檢測系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計制作與大腸桿菌實時動態(tài)檢測過程的軟件程序設(shè)計。大腸桿菌實時檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計部分主要包括電源模塊、人機交互界面、數(shù)據(jù)采集、存儲器擴展及通信模塊等模塊電路的設(shè)計，軟件設(shè)計部分主要包括μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)和FAT文件系統(tǒng)在STM32上的移植以及軟件層各任務(wù)的具體功能實現(xiàn)。
　　最后本文針對如上所設(shè)計的大腸桿菌實時檢測系統(tǒng)進行了系統(tǒng)