近几十年来,光谱分析技术以及光谱分析仪器日益成为工业发展、学术研究等多领域不可或缺的精密测试工具。随着计算机与电子器件的高速发展与普及,传统的模拟信号光谱分析仪器已经难以满足人们日益提高的对数据的精度要求及效率要求,故目前光谱仪器的一大发展方向便是精确、快捷。本课题所述光谱采集系统光电传感器采用线阵CCD及配套光学前端系统,通过ARM7电路采集硬件与上位PC机进行通信,利用USB2.0的DMA数据传输方式,设计并实现了一款实时高效的可见光光谱数据测试采集系统。本文主要从三个部分对本采集系统进行阐述。第一部分是硬件电路部分,主控制器采用LPC2138,通过该芯片实现对线阵CCD芯片ILX554B与高速AD转换芯片AD9826的时序驱动,再通过USB2.0控制芯片ISP1581与上位PC机实现数据传输的功能。硬件部分的内容包括:CCD驱动电路、A/D转换电路、主控电路、USB控制电路、电源电路、复位电路等硬件电路的设计、相应时序以及固件程序设计。第二部分是软件设计部分,主要包含硬件设备的驱动程序设计与上位机应用分析软件的设计,实现图形化界面操作并能实时采集绘制所采集到的光谱曲线。电路在程序控制下能够正常的工作,CCD可由采集电路进行驱动并正常采集光谱数据,整个设备能够正确的采集到CCD输出的光谱信号并完成与上位机的高效信息传输,上位机应用程序正常接收与显示光谱曲线的同时还能实现对光谱曲线的定标和降噪等处理,即本文的第三部分数据处理及测试。本文所述的光谱测试系统经过实际工作测试,能够稳定工作,相比于传统光谱分析仪器,其在数据传输效率、精确度、功耗、扩展性上均具有较大的优势,可测波长范围达到353.47nm到795.37nm,能够满足可见光的采集需求及误差范围。除此之外,本系统设计过程中对电路与光学前端都保持了足够的微型化、高性价比需求,故设备在体积上及成本上相对传统光谱仪均具有较为明显的优势。