智能微型近紅外光譜儀電子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理.pdf

1、隨著近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展，使得近紅外光譜儀被越來越廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物學(xué)、石化、食品、醫(yī)藥和紡織等領(lǐng)域，與此同時，人們對于近紅外光譜儀的要求也越來越高，不僅要求其能夠完成穩(wěn)定可靠的光譜數(shù)據(jù)采集，還應(yīng)具有微型化、智能化的特性，這對儀器電子系統(tǒng)和配套的光譜采集與處理軟件的設(shè)計提出了更高的要求。
　　 本論文基于近紅外光譜儀能夠穩(wěn)定可靠的進行光譜數(shù)據(jù)采集的要求，并綜合考慮儀器微型化、智能化的發(fā)展趨勢，在調(diào)研和分析了國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的

2、基礎(chǔ)上，進行了智能微型近紅外光譜儀電子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)的研究。
　　 本文的主要工作包括:
　　 一、通過廣泛而深入的調(diào)研，分析了近紅外光譜儀電子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理方法的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，并提出了適用于智能化、微型化近紅外光譜儀的電子系統(tǒng)設(shè)計方案。
　　 二、采用Cadence軟件完成了電子系統(tǒng)硬件的原理圖和PCB設(shè)計;利用Quartus軟件進行了模塊化、結(jié)構(gòu)化的FPGA固件編程，不僅可以穩(wěn)定高效的完成光譜數(shù)據(jù)采

3、集，還利用了所選FPGA的豐富邏輯資源，實現(xiàn)了光譜信號增益的自動調(diào)節(jié)功能，使得光譜儀器具有了一定的智能性;在Keil C集成開發(fā)環(huán)境下進行了對USB控制器的固件編程，不僅實現(xiàn)了高速、可靠的光譜數(shù)據(jù)傳輸和各種儀器操作命令的及時響應(yīng)，還在FPGA固件的配合下，通過自定義的命令數(shù)據(jù)格式，實現(xiàn)了儀器參數(shù)的在線調(diào)節(jié)功能，提高了儀器的可操作性和智能性。
　　 三、采用基于MFC的Win32多線程機制，設(shè)計了與儀器電子系統(tǒng)配套的光譜數(shù)據(jù)采集與