用于生化分析的小型光譜儀的研發(fā).pdf

1、本論文在國家自然科學基金(50775208,51075372)資助下,對光譜儀的光學系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行了仿真與實驗研究,并取得了一些創(chuàng)新性成果,得到了一些有價值的結(jié)論。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 第一章,論述了本課題提出的意義;討論了光譜分析儀的發(fā)展及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;提出了本課題的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點。
　　 第二章,分析了Ebert-Fastie系統(tǒng)和Czerny-Turner系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),通過比較和改進得到

2、更加實用和微型的光譜分析結(jié)構(gòu)。通過計算得到光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和初始參數(shù),并且使用光學軟件OSLO對其進行追跡和調(diào)整,最終得到滿足要求的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),最后給出波長標定的方法。
　　 第三章,針對傳統(tǒng)CCD驅(qū)動電路存在的不足,提出了一種線陣CCD驅(qū)動電路的設計方案。該方案運用CPLD技術(shù)來設計產(chǎn)生CCD圖像傳感器的驅(qū)動時序,并用示波器對其信號進行采集。仿真和實驗結(jié)果表明,該驅(qū)動電路具有通用性,對其程序稍作修改,就可以作為其他型號的CCD驅(qū)動

3、的設計,這在實際應用中具有重要的參考價值。
　　 第四章,選用Microsoft公司提供的Windows DDK和Numega公司提供的DriverStudio,對USB接口驅(qū)動程序進行開發(fā)。在開發(fā)USB設備驅(qū)動程序的時候,根據(jù)所選擇的EZ-USB芯片填寫PID為Ox2010,VID為Ox547。選擇I/O請求IRP處理的方式,這里采用端點2的In和Out,用Bulk進行傳輸,并且將其最大的傳輸值設為65535,USB的包最大為

4、64個字節(jié),這樣設計是為了不讓PC成為限制USB速率的瓶頸。
　　 第五章,針對目前插卡式數(shù)據(jù)采集卡存在的拆卸不方便、體積較大以及傳統(tǒng)單片機控制采集速度低、非實時的問題,提出了一套基于EZ-USB高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括軟硬件的設計以及軟硬件系統(tǒng)之間的調(diào)試,其中軟件系統(tǒng)主要是對USB接口芯片的固件程序和上位機應用程序進行了設計。試驗結(jié)果證明了該系統(tǒng)在一定條件下工作穩(wěn)定可靠,使用靈活、方便。
　　 第六章,對