基于嵌入式的熒光信號采集系統(tǒng)
發(fā)布時間：2022-02-14 10:14
本文設計的信號采集系統(tǒng)主要包括傳感器、采集器、轉(zhuǎn)換器、顯示器和計算機等,它們可以根據(jù)實際任務的需要組成不同用途不同規(guī)模的測控自動化系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)專用性強、系統(tǒng)精簡并具有高實時性的系統(tǒng)軟件,非常適合作為實時信號采集系統(tǒng)的核心模塊。如果能夠?qū)Πò┌Y在內(nèi)的多種致命疾病做到早期診斷,就可以大大提高患者的治愈率,因此早期癌癥的檢測成為了人們關(guān)注的一個熱點。根據(jù)癌癥患者組織的熒光光譜會產(chǎn)生特異變化的現(xiàn)象,本文設計一套系統(tǒng),探討檢測癌癥組織的熒光信號的可能性,從而可以檢測癌癥的熒光光譜信息。本設計重點對熒光信號進行采集并處理,通過對信號探索性的研究,設計用來檢測熒光光譜的信號采集系統(tǒng)。本文綜合了兩種熒光采集方法,對整體系統(tǒng)的搭建進行了探索性的嘗試,主要內(nèi)容包括:調(diào)整光路,使熒光信號最大化;采用硅光電二極管對光信號進行轉(zhuǎn)換,用放大電路進行放大濾波處理,得到需要的電信號;采用了MAX187對模擬信號進行模數(shù)處理,提高了轉(zhuǎn)換精度;使用了AT80S51芯片作為中間層控制核心,驅(qū)動電機并與PC端和嵌入式系統(tǒng)進行通信;用Visual C++設計了PC端得用戶操作界面,可以及時的顯示結(jié)果,讓使用者更方便應用;...
【文章來源】：電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：59 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
熒光原理圖
圖 1-2 典型嵌入式系統(tǒng)硬件組成嵌入式系統(tǒng)硬件層的核心是嵌入式微處理器，嵌入式微處理器與通用 CPU 的不同在于嵌入式微處理器大多工作在為特定用戶群所專用設計的系統(tǒng)中，它將許多通用 CPU 由板卡完成的任務集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)在設計時趨于小型化，同時還具有很高的效率和可靠性。同時，嵌入式系統(tǒng)微處理器程序都是固化燒寫的，升級編譯以后都需要重新燒寫，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。嵌入式系統(tǒng)的存儲器用來存放和執(zhí)行代碼。嵌入式系統(tǒng)的存儲器包含 Cache、主存和輔助存儲器。Cache 是一種容量小、速度快的存儲器陣列它位于主存和嵌入式微處理器內(nèi)核之間，存放的是最近一段時間微處理器使用最多的程序代碼和數(shù)據(jù)。主存是嵌入式微處理器能直接訪問的寄存器，用來存放系統(tǒng)和用戶的程序及數(shù)據(jù)。NOR Flash 可擦寫次數(shù)多、存儲速度快、存儲容量大、價格便宜等優(yōu)點，在嵌入式領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應用。NOR Flash 主要用來存取 bootloader 以加載啟動系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的存儲則主要靠輔助外存。輔助存儲器用來存放大數(shù)據(jù)量的程序代碼或信息，它的容量大、但讀取速度與主存相比就慢的很多，用來長期保存用戶的信息。嵌入式系統(tǒng)中常用的外存有硬盤、NAND Flash、CF 卡、MMC 和 SD 卡等。
硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬件抽象層（HardwareAbstract LayerHAL）或板級支持包（Board Support Package，BSP），它將系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來，使系統(tǒng)的底層驅(qū)動程序與硬件無關(guān)，上層軟件開發(fā)人員無需關(guān)心底層硬件的具體情況，根據(jù) BSP 層提供的接口即可進行開發(fā)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微弱光信號檢測電路的設計[J]. 杜習光. 電子元器件應用. 2010 (01)
[2]基于STC芯片的光纖傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建[J]. 欒興華,劉佳麗,龐小峰. 生命科學儀器. 2009(09)
[3]ADC選型指南[J]. 梁夢雷. 電子設計應用. 2008(10)
[4]光學平臺結(jié)構(gòu)及性能檢測[J]. 汪曉明. 激光與光電子學進展. 2008(08)
[5]基于巴特沃思濾波器的有源電力濾波研究[J]. 孟翼,鄧北星. 電測與儀表. 2007(10)
[6]淺談步進電機的工作原理[J]. 董里揚. 科技信息. 2007(08)
[7]VC實現(xiàn)一維信號采集顯示和分析[J]. 吳桂軍,張建州,尹武龍. 計算機工程與設計. 2005(07)
[8]AD7715模數(shù)轉(zhuǎn)換器在小信號測量中的應用[J]. 孫海,孟祥,鄧學偉. 測控技術(shù). 2003(09)
[9]智能化多光柵單色儀的研制[J]. 鄧世虎,張榮君,倪衛(wèi)明,馬允勝,王松有,李 晶,陳良堯. 紅外與毫米波學報. 2002(S1)
碩士論文
[1]癌細胞和血液的特征熒光光譜研究[D]. 李靜.電子科技大學 2009
本文編號：3624364
【文章來源】：電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：59 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
熒光原理圖
圖 1-2 典型嵌入式系統(tǒng)硬件組成嵌入式系統(tǒng)硬件層的核心是嵌入式微處理器，嵌入式微處理器與通用 CPU 的不同在于嵌入式微處理器大多工作在為特定用戶群所專用設計的系統(tǒng)中，它將許多通用 CPU 由板卡完成的任務集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)在設計時趨于小型化，同時還具有很高的效率和可靠性。同時，嵌入式系統(tǒng)微處理器程序都是固化燒寫的，升級編譯以后都需要重新燒寫，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。嵌入式系統(tǒng)的存儲器用來存放和執(zhí)行代碼。嵌入式系統(tǒng)的存儲器包含 Cache、主存和輔助存儲器。Cache 是一種容量小、速度快的存儲器陣列它位于主存和嵌入式微處理器內(nèi)核之間，存放的是最近一段時間微處理器使用最多的程序代碼和數(shù)據(jù)。主存是嵌入式微處理器能直接訪問的寄存器，用來存放系統(tǒng)和用戶的程序及數(shù)據(jù)。NOR Flash 可擦寫次數(shù)多、存儲速度快、存儲容量大、價格便宜等優(yōu)點，在嵌入式領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應用。NOR Flash 主要用來存取 bootloader 以加載啟動系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的存儲則主要靠輔助外存。輔助存儲器用來存放大數(shù)據(jù)量的程序代碼或信息，它的容量大、但讀取速度與主存相比就慢的很多，用來長期保存用戶的信息。嵌入式系統(tǒng)中常用的外存有硬盤、NAND Flash、CF 卡、MMC 和 SD 卡等。
硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬件抽象層（HardwareAbstract LayerHAL）或板級支持包（Board Support Package，BSP），它將系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來，使系統(tǒng)的底層驅(qū)動程序與硬件無關(guān)，上層軟件開發(fā)人員無需關(guān)心底層硬件的具體情況，根據(jù) BSP 層提供的接口即可進行開發(fā)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微弱光信號檢測電路的設計[J]. 杜習光. 電子元器件應用. 2010 (01)
[2]基于STC芯片的光纖傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建[J]. 欒興華,劉佳麗,龐小峰. 生命科學儀器. 2009(09)
[3]ADC選型指南[J]. 梁夢雷. 電子設計應用. 2008(10)
[4]光學平臺結(jié)構(gòu)及性能檢測[J]. 汪曉明. 激光與光電子學進展. 2008(08)
[5]基于巴特沃思濾波器的有源電力濾波研究[J]. 孟翼,鄧北星. 電測與儀表. 2007(10)
[6]淺談步進電機的工作原理[J]. 董里揚. 科技信息. 2007(08)
[7]VC實現(xiàn)一維信號采集顯示和分析[J]. 吳桂軍,張建州,尹武龍. 計算機工程與設計. 2005(07)
[8]AD7715模數(shù)轉(zhuǎn)換器在小信號測量中的應用[J]. 孫海,孟祥,鄧學偉. 測控技術(shù). 2003(09)
[9]智能化多光柵單色儀的研制[J]. 鄧世虎,張榮君,倪衛(wèi)明,馬允勝,王松有,李 晶,陳良堯. 紅外與毫米波學報. 2002(S1)
碩士論文
[1]癌細胞和血液的特征熒光光譜研究[D]. 李靜.電子科技大學 2009
本文編號：3624364
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