食品微生物ATP荧光快速检测仪的软件设计

摘要

食品微生物ATP荧光快速检测仪是应用于食品卫生领域的高科技卫生器械，它利用ATP生物化学发光技术来检测食品中微生物含量。本系统包含嵌入式系统应用程序和上位机数据分析软件两部分。 嵌入式系统采用嵌入式实时操作系统μC/OS- II管理整个软件系统，其应用程序按照功能可分为：键盘管理、LCD显示、模拟信号采集、数据存取和串口通信等任务。 上位机数据分析软件可分为：系统登陆、用户管理、数据管理、数据分析、数据库维护以及串口通信等模块。该软件可实现原始数据的读取、查询、统计、图表生成、参数设置等功能。 针对传统ATP荧光检测数学模型只能在25℃下对10-15～10-11mol量ATP进行线性检测的问题，提出了基于径向基函数(RBF)神经网络的ATP荧光检测数学模型，采用改进型K-均值聚类算法动态确定RBF网络中心，提高了RBF网络的自适应性及泛化能力，为复杂系统中ATP量的检测提供了一条有效途径，能在+10℃～+40℃范围内对10-15～10-8mol量ATP实时在线检测。 实验结果表明：该仪器检测迅速、精度高、重复性好、操作方便，能够很好的满足食品卫生检测的需求。

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谢辞

第一章绪论

1.1课题背景

1.2国内外ATP荧光检测仪的发展现状

1.3论文主要工作

第二章系统总体设计

2.1系统需求分析

2.2系统规格说明

2.3系统关键技术分析

2.3.1ATP荧光检测分析

2.3.2 RBF神经网络的引入

2.4系统体系结构设计

2.5应用程序总体结构设计

第三章下位机嵌入式系统的软件设计

3.1嵌入式应用系统软件总体设计

3.2 μC/OS-Ⅱ在C8051F340上的移植

3.1.1 OS_CPU.H文件

3.1.2 OS_CPU_C.C文件

3.1.3 OS_CPU_A.ASM文件

3.1.4移植代码的测试

3.3系统守护任务程序设计

3.4键盘读取任务程序设计

3.5数据存取任务程序设计

3.6数据采集处理任务程序设计

3.7程序号上下限设置任务程序设计

第四章上位机数据分析软件设计

4.1上位机数据分析软件总体设计

4.2数据库模块设计

4.2.1数据库管理系统的选用

4.2.2数据库访问技术的选择

4.2.3 SQL语言的使用

4.2.4测试案例的表示

4.2.5数据库表结构设计

4.3登录模块及系统主界面设计

4.3.1登陆窗体设计

4.3.2系统主界面设计

4.4系统用户管理模块设计

4.4测试数据管理模块设计

4.4.1数据查询与添加评论

4.4.2数据统计

4.5数据分析模块设计

4.6数据库维护模块设计

第五章通信链路的设计

5.1数据通信协议设计

5.1.1通信传输约定

5.1.2数据传输过程

5.1.3数据格式

5.1.4命令字列表

5.2上位机串口通信应用程序设计

5.2.1通信控件的分析

5.2.2串口通信结构

5.2.3串口通信收发模块设计

5.2.4上载测试记录的数据处理

5.3下位机串口发送任务程序设计

第六章总结

6.1工作回顾

6.2不足与改进

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文