基于光谱学和ARM的番茄叶绿素检测仪的开发

摘要

为了更加方便、简捷、快速的对温室番茄叶绿素含量进行检测,利用光谱分析技术,开发了一种用于预测温室番茄叶片叶绿素含量的新型作物长势仪。仪器选择527nm和762nm两个波长作为特征波长。由一个"Y"型光纤,两个硅光电池,一个信号处理单元,中心处理器及友好的人机交互界面组成。由番茄叶片反射回来的反射光经过"Y"型光纤到达硅光电池的表面,硅光电池可以将此光信号转换成电信号。然后经过信号处理单元的放大滤波转换成可以经CPU处理的电压信号。根据测量得到的光谱反射率可以计算出番茄叶片的光谱系数,再根据光谱系数预测温室番茄叶片叶绿素含量。仪器选择了基于ARM’Cortex-M3内核的STM32F103RBT6作为仪器的主处理器来进行模数转换、数据处理、显示以及存储等,还设计了三种数据存储方式:USB存储、接口直接存入计算机、或者存入SD卡。试验表明,开发的作物长势仪操作方便,造价低,灵活性好,检测精度较高,具有较高的应用价值。