基于arm7的可见光光谱采集系统设计 (1)

《基于arm7的可见光光谱采集系统设计 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号密级UDC学位论文基于ARM7的可见光光谱采集系统设计（题名和副题名）陈力（作者姓名）指导教师姓名刘永智教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称光学工程论文提交日期2008年6月论文答辩日期2008年6月学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2008年6月11日注1注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或

2、证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要光谱分析技术和光谱分析仪器有非常广泛的应用，工业技术的不断发展对光谱分析仪器提出了更高的要求，传统的光

3、谱分析仪器在数据处理速度和精度上已经不能满足工业发展的需求，另一方面，近年来，随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，光谱分析仪器逐渐向智能化、微型化的方向发展。本课题通过深入研究光谱分析系统的结构和相关原理，利用线阵CCD及相关光学系统、ARM7电路系统和PC机相结合，设计了一个多通道微型可见光光谱采集系统，分别利用USB2.0的DMA数据传输方式和并行端口数据传输方式，实现了对可见光光谱的实时采集。整个系统分为三个部分：光学系统部分、ARM7电路系统硬件部分、系统的软件部分。在光学系统中，采用的是光纤接入系统，并利用高分辨率的凹面光栅来进行分光处理，再用2048像元的线阵CC

4、D来对光信号进行探测；在ARM7电路系统中，采用ARM7内核微处理器作为整个电路系统的MCU，利用16位精度的高速AD来处理CCD输出的电压信号，此外，电路系统可以通过USB接口或并口来和其他设备进行数据交换，接口齐全，具有良好的扩展性；软件系统则包括了整个采集电路工作程序和PC机上的软件。电路可以在程序控制下正常地工作，CCD由采集电路进行驱动并可以正常工作，整个电路能够正确地采集到CCD输出的光谱信号并实现与PC机或其他设备的高速数据交换；PC机上的软件不仅可以接收和显示采集到的光谱曲线，还可以实现对光谱曲线的定标和降噪等处理。本光谱采集系统已经经过了实际测试，其工作稳定

5、，与传统光谱以相比具有数据处理速度快、精度高、功耗低、功能强大等优点，能够测量的波长范围为300nm~800nm，在波长范围的两端误差相对较大，但在可见光范围内的相关性能指标和误差都在可以接受的范围内。此外，整个系统的体积较小，电路和光学系统的尺寸都有严格的控制，真正做到了微型化，同时整个系统设计的成本也得到了很好的控制。关键词：线阵CCD、ARM7、光谱采集系统IABSTRACTAbstractSpectralanalysisandrelatedinstrumentsarewidelyappliedinmanyfields.Thecriterionoftheseinstru

6、mentsisgettinghigherbecauseofthecontinuousdevelopmentofindustry.Traditionalspectralanalysisinstrumentscannotmeettherequirementofnowadaysindustrywiththeirlowdataprocessingrateandprecision.Intheotherhand,withtherapiddevelopmentofelectronicandcomputertechnology,spectralanalysisinstrumentsarege

7、ttingsmallerandsmarter.Throughdeepstudyonstructureandtheoriesofspectralanalysissystem,amulti-channelandminimizedspectralcollectionsystemwiththecombinationofCCDandrelatedopticalsystem,ARM7circuitsystemandPCsystemisdesigned.Thesystemcanrealizereal-timespec