酶电极法农药残留量检测系统的开发

摘要

农药残留造成的对农产品的污染进而影响到人类的生活质量问题，已成为全国乃至全世界关注的焦点。因此对农药残留的检测，有十分重要的意义。 本文分析了目前有关农药残留量检测的方法及国内外农残检测仪的情况，以酶电极作为测试传感器，研制出一种低成本、高精度的农药残留量检测系统。详细地给出了酶抑制法的检测原理、农残检测系统的总体结构、硬件设计、软件的实现及通讯接口的设计。该系统包括恒电位电路、微电流检测电路、控制器及其外围电路以及与上位机的通信。以AT89S52单片机为控制器，把酶电极与待测液反应的微弱电流信号，经过I-V转换、程控放大、滤波后转换成电压信号，再经过高精度的A/D转换器，把农残信号以数据的形式存入存储器中并实时显示。还可通过RS232与PC机通信，让电流值以波形的形式反应出来。本检测系统通过屏蔽以及硬件和软件滤波等一系列抗干扰措施来提高系统的可靠性。该系统的研制成功有较大的应用价值。

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第一章绪论

1.1引言

1.1.1农药在生产中的作用

1.1.2农药的危害

1.2本课题研究的目的和意义

1.3农残检测分析及国内外的研究现状

1.4本文主要工作

第二章酶抑制法农残检测机理

2.1酶抑制法农残检测介绍

2.2酶抑制法农残检测机理

第三章微电流检测信号调理电路

3.1微电流检测信号调理电路总体设计

3.2恒电位激励电路

3.3恒电位激励电路扩展

3.4 I-V变换电路

3.4.1 I-V变换电路的选择

3.4.2量程切换电路

3.4.3调零及保护电路

3.5程控放大电路

3.6滤波电路

3.6.1滤波电路特性

3.6.2滤波电路参数分析

3.7系统硬件抗干扰的研究

第四章单片机控制系统

4.1控制系统硬件设计

4.1.1单片机控制器概述

4.1.2键盘/显示接口电路

4.1.3 E2PROM串行扩展接口电路

4.1.4 A／D转换及其接口电路

4.1.5与上位机通信接口电路

4.2控制系统软件设计

4.2.1主程序设计

4.2.2键盘显示驱动程序

4.2.3键功能子程序

4.2.4通信单元程序设计

4.2.5数字滤波

4.2.6上位机软件系统结构

第五章系统的调试与实验

5.1实验测试结果及分析

5.1.1实验结果

5.1.2实验结果分析及结论

总结与展望

附录：部分程序

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢