基于ARM和Linux的嵌入式光譜采集系統(tǒng)研究.pdf

1、光譜儀器是利用光的輻射、色散和吸收等原理，對(duì)物質(zhì)的成分和含量進(jìn)行定性和定量分析的光學(xué)儀器。微型光譜儀器具有許多大型光譜儀器所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如重量輕、體積小、使用方便等，有著巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，因此對(duì)于微型光譜儀器的研究成為近年來(lái)光譜儀器研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　本論文根據(jù)便攜性、低成本和精度適中的總體要求，在研究光譜儀器相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于ARM和Linux的嵌入式光譜采集系統(tǒng)。系統(tǒng)由前端光學(xué)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和人機(jī)交互模塊三部分

2、構(gòu)成。前端光學(xué)模塊采用一凹面光柵對(duì)待測(cè)光進(jìn)行分光處理，再用線陣CCD對(duì)光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)；數(shù)據(jù)采集模塊完成對(duì)光信號(hào)的轉(zhuǎn)換和采集；人機(jī)交互模塊以S3C2410處理器為核心，通過(guò)觸摸屏和圖形用戶界面應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的人機(jī)交互功能。經(jīng)過(guò)測(cè)試，本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)光譜采集等相關(guān)功能。整個(gè)系統(tǒng)體積小、成本較低并且能夠擺脫傳統(tǒng)PC而使用，是進(jìn)一步開發(fā)嵌入式微型光譜儀器的重要基礎(chǔ)。本文所完成的主要工作如下：
　　1.根據(jù)總體要求，分析了系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能

3、及相關(guān)原理，選擇ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)分別作為系統(tǒng)的硬件和軟件平臺(tái)完成了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案的總體規(guī)劃。
　　2.分析系統(tǒng)光學(xué)部分的相關(guān)理論，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際需要選擇了合適的光學(xué)部分實(shí)現(xiàn)方案。
　　3.根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案的總體規(guī)劃，完成了系統(tǒng)相關(guān)硬件電路的具體設(shè)計(jì)，主要包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊和人機(jī)交互模塊的硬件電路設(shè)計(jì)。
　　4.在系統(tǒng)硬件電路實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)相關(guān)軟件部分的設(shè)計(jì)和調(diào)試，包括數(shù)據(jù)采集模塊相關(guān)固件