基于ARM的光谱检测系统的设计.pdf

《基于ARM的光谱检测系统的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第3期2011年6月光学仪器oPTICAI。INSTRUMENTSV01．33，No．3June，2011文章编号：1005—5630(2011)03一0082—04基于ARM的光谱检测系统的设计*林炜卫，李滨言，蒋庭佳，马玲官，张荣福(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：设计了一种便携式的光谱检测系统。该系统采用线阵CCD作为光电转换器件。它以基于ARM架构的S3C24lo为核心，在其上移植了嵌入式Linux操作系统，开发了Linux下A／D转换驱动程序，并利用Qt／Embedde

2、d开发了人机界面。实际应用表明：该系统能够实现光信号的采集处理以及光谱图的绘制。人机界面友好、操作简单、功能较强、准确度高。关键词：线阵CCD；高级精简指令集微处理器(ARM)；嵌入式Linux；Qt／Embedded中图分类号：TH744文献标识码：Adoi：10．3969／j．iSSrL1005—5630．2011．03．017Designofspectr哪detectingsystembasedonARMLJN肌i1：uPi，LJBi以y口咒，-厂MNG了1咒皇歹in，MALi咒gg”n以g，2’HANGRo以

3、g^(Sch00lofOptical—ElectricalandC0mputerEngineering，UniversityofShnghaiforScienceandTecllllology，Shangllai200093，ChiIla)Abstr躯t：Adesignofportablespectrumdetectingsystemwasintroduced．ThesystemusedlinearCCDasphotoelectrictransducer．ItusedS3C2410basedonadvanceRISC

4、machinearchitectureascoreandtheembeddedLinuxrealtimeoperatingsystemwastransplanted．Theanalog-t旷digitalconversiondevicedriverwasdevelopedunderLinuxandhuman-computerinterfacewasdevelopedbyusingQt／Embedded．Thepracticalapplicationshowsthatthesystemcanrealizeoptical

5、signalsacquisitionandprocessing，andspectrumchardrawing．Ithasfriendlyhuman-machineinterface，easyoperation，strongfunctionandhighaccuracy．Keywords：linearCCD；advancedRISCmachines(ARM)；咖beddedLinux；Qt／Embedded引言在电脑配色、光源的色度光谱检测、印刷、涂料、造纸、纺织实验室、化学检测分析以及光学薄膜等诸多领域都需要用到光谱

6、检测仪器。然而，现在大部分的光谱检测仪器都体积庞大，耗费较高。为此文中设计了一种小型、快速、低成本的光谱特性检测仪器。该设计主要有光学部分、光电转换、A／D转换、信号处理、显示模块和相关软件组成。光电转换部分采用线阵CCD作为光电转换器件。A／D转换和信号处理等模块是基于ARM9S3C2410芯片来实现的，最后把结果数据显示在液晶屏上。1系统总体设计方案光谱特性检测系统总体设计方案如图1所示‘1

7、。待测光经过光栅色散后在CCD相元上成像。根据光栅衍射的特点，在衍射角变化不是很大的情况’收稿日期：2010—12—24作

8、者简介：林炜卫(1988一)，男。江西赣州人，硕士研究生，主要从事嵌入式系统方面的研究。第3期林炜卫，等：基于ARM的光谱检测系统的设计·83·下，衍射角与波长近似成线性光学。因此可以认定在CCD感光面上，波长入与像素的个数m有线性关系。利用已知波长对其进行定标后就能够根据像素的个数计算出被测波长。CCD输出信号在经过信号调理电路后输入到s3C2410芯片。S3C2410集成有8通道10位的A／D转换器和采样保持器，能够对输入信号进行A／D转换，并且能够对转换后的数字信号进行一系列的处理。待测光分光栅光电转换模块蓁H

9、鬻号Ilcl，、，^婆吲鬻蒺Ir5CPLD模块图l光谱检测系统框图Fig．1Diagramofspectraldetectionsyst咖液晶屏显不S3C24lo内部集成有嵌入式Linux操作系统来实现任务的调度。利用Qt／Embedded软件可以设计友好的人机界面并在LCD上显示，导入处理后的数字信号可以得到光谱曲线，这样就能够实现直观动态的