分光光度计分析仪器设计

摘要

随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术广泛应用于工业控制、信息家电、交通管理、农业、商业、服务业等各行业，己成为现代电子产品设计的一大领域和方向。同时在计算机领域里面，微型化和专业化成为了发展的新趋势，同样也需要嵌入式系统的支持。因此，研究嵌入式系统有着相当重要的理论和实际意义。 课题采用光机电一体化技术、嵌入式技术及人工智能技术，设计了嵌入式双光束智能分光光度计系统，该系统具有功能丰富、人机交互界面友好、操作方便、稳定性好等优点。 论文介绍了双光束分光光度计的工作原理及结构组成。重点研究了单片机C8051F020内部硬件结构，并设计出下位机硬件及软件，具体包括RS232通信模块、步进电机驱动控制模块、信号采集模块。软件采用模块化设计，结构层次分明，便于修改和扩展。上位机和下位机8051F020作为硬件控制核心，采用了主从分布式数据采集控制系统，实现了两者之间的串行通信、测量过程的自动控制及测量过程中光电信号的采集与处理。 上位机操作系统采用Windows CE，它具有可裁减、高效的多任务调度等优点，以Embedded Visual C++为开发平台，采用面向对象的模块化设计方法开发了上位机软件，该软件具有强大的数据分析处理功能，较高的实时性和一定的智能性，明显提高了传统仪器的数字化、智能化、集成化、自动化和网络化水平，为研制光机电一体化测试分析仪器提供了相关共性关键技术。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1我国分析仪器发展现状

1.2分析仪器未来发展趋势

1.3紫外可见分光光度计现状与发展

第二章紫外-可见分光光度计理论基础及组成

2.1理论基础

2.1.1紫外可见吸收光谱的形成

2.1.2光的吸收定律

2.2紫外-可见分光光度计结构组成

第三章紫外可见分光光度计整体设计

3.1仪器达到的技术指标

3.2应用软件功能

3.3整机组件

3.3.1光路

3.3.2上位机硬、软件

3.3.3下位机硬、软件

第四章下位机CPU器件C8051F020

4.1 C8051F020简介

第五章下位机RS232通信模块

5.1串行通信与串行接口

5.2 C8051F020串行通信接口设计

5.2.1 SBC84500 COM1口

5.2.2 C8051F020通用串行异步收发器1(UART1)

5.2.3电平转换器件MAX3223

5.2.4通信协议

5.2.5与通信有关代码

第六章步进电机驱动控制模块

6.1步进电机及驱动器

6.1硬件电路

6.2控制电机代码

第七章信号采集模块

7.1光电倍增管介绍

7.2光电倍增管输出调理电路

7.3 A/D与D/A代码

第八章结论与展望

8.1结论

8.2后续工作及改进设想

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间在公开刊物发表的论文