近红外单籽粒玉米油份无损测定仪的软硬件开发

摘要

该论文主要阐述了用固定波长点近红外透射光谱技术开发单籽粒玉米油份无损测定仪的软硬件设计研究.下位机硬件开发采用系统功能模块化思想,将仪器的整体功能分为八个部分.在实现上,将硬件系统设计成双控制器结构系统.其中,主控制器为单片机,协控制器为复杂可编程逻辑器件.外围器件由协控制器接口控制,主控制直接控制协控制器.两个控制器能够实现在应用或在系统编程功能,不仅缩短了软硬件开发周期,而且方便系统软硬件升级.在系统下位机软件设计中引入了多任务实时操作系统:RTX51 TINY.并以任务的形式管理系统,把系统分成五个任务,并交由RTX51 TINY统一管理.在软件设计中引入系统状态变量的概念,并以此为基础设计了通用多级菜单.使用MSVC 6.0开发通用光谱分析仪器开发平台.将平台的结构模块化、集成化,使平台的升级与维护便利化.该平台采用多文档/视图结构,通过RS232通讯将数据采集,并能对数据进行运算处理,将处理结果生成文字报告或图形解释,另外,还附带了对下位机在线编程的模块.从系统最底层数据结构设计开始,为各个功能派生出不同的子类,应用上更加灵活.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3理论依据

第二章系统下位机硬件开发

2.1系统整体设计思路

2.2系统下位机硬件整体结构

2.3系统内协控制器内部逻辑框图

2.3.1地址锁存器(ADDR LATCH)

2.3.2地址译码器(ADD_DECODER)

2.3.3按键寄存器(KEY_ REG)

2.3.4计数器(COUNTER)

2.3.5 D锁存器(DFF)

2.3.6步进电机控制器(STEP_ MOTOR)

2.3.7光源译码控制器(LED_ DECODER)

2.3.8 IIC总线控制器(IIC_ DECODER)

2.3.9中断编码控制器(INT_ DECODER)

2.3.10串行通讯选择开关(SER_ MUX)

2.3.11随机存储器(RAM)

2.4协控制器的在系统可编程功能的实现

2.4.1在系统可编程功能概述

2.4.2在系统可编程功能的实现

2.5主控制器的在应用可编程的实现

2.5.1主控制器的在应用可编程功能简介

2.5.2主控制器的在应用可编程功能实现

2.6信号调理电路结构

2.6.1调制光源的设计

2.6.2光电转换电路设计

2.6.3模拟信号处理设计

2.6.4模拟数字接口部分

第三章系统下位机软件开发

3.1 RTX51 TINY实时操作系统简介

3.1.1 RTX51运行机制

3.1.2 RTX51 TINY的软件设计

3.2系统下位机软件结构设计

3.3系统状态转换设计

3.4通用液晶显示模块多级菜单设计

3.4.1通用多级菜单设计思路

3.4.2显示界面的数据结构

3.4.3用显示界面数据结构显示界面

3.5串行通讯设计

3.5.1硬件连接

3.5.2通讯协议的设计

3.5.3通讯软件设计

第四章通用光谱分析仪器开发平台

4.1开发工具、目的及宗旨

4.2通用光谱分析仪器开发平台的整体结构

4.3构建底层数据结构

4.4文档/视图模块

4.5数据处理模块

4.6图形绘制模块

4.7 RS232通讯模块

4.8在系统编程模块

第五章结论与讨论

参考文献

致谢

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