基于PIC单片机的光谱数据采集系统

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wj781228
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光谱仪器和光谱分析技术在国防、生物医学、环境科学等方面有着广泛的应用。本文通过分析光谱仪的一般原理和结构,并依据各种光学原理,成功实现了一种依靠NMOS线阵图像传感器与单片机相结合的光谱测量系统。   整个系统分为三个部分:光学部分、系统硬件部分和系统软件部分。在光学系统中,利用平面光栅来进行分光处理,再用512像元的NMOS线阵图像传感器对光信号进行探测;在硬件电路系统中,采用PIC单片机作为整个数据采集系统的核心,利用片内的10位精度A/D转换器来处理NMOS线阵图像传感器输出的电压信号;软件系统则包括单片机程序和上位机程序。   在上位机软件设计方面使用MSComm控件实现上下位机间通信,并采用VC++6.0对上位机界面进行设计,使程序清晰、简单、为用户提供了直观友好的管理平台。上位机程序采用模块化设计主要包括串口通讯子程序、光谱曲线显示予程序、光谱曲线数据记录子程序、定标子程序等。   对整个系统进行了硬件和软件的调试。从软件设计、硬件设计等多方面进行优化和综合考虑,并利用多种硬件和软件技术来提高和改善系统的抗干扰能力,有效地提高了系统的实用性和可靠性。在文章的最后对所做的工作进行了总结,提出了以后需要改进和加强的工作。   本光谱仪的测量范围为200nm~800nm,实现了ms量级的测量速度。经实际使用验证,该仪器取得了令人满意的结果,能够满足光谱分析的要求。
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