便攜式葉綠素?zé)晒鈾z測儀的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來,隨著科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境問題越來越嚴(yán)重,人們對農(nóng)產(chǎn)品的需求和質(zhì)量要求越來越高,了解農(nóng)作物的生長情況和環(huán)境變化也顯得越來越重要。由于葉綠素?zé)晒獯笮】梢苑从橙~綠素濃度的多少,通過測量葉綠素?zé)晒饪梢赃_(dá)到監(jiān)測農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的目的,本文將探討葉綠素?zé)晒鈾z測裝置的研究和設(shè)計。
　　本文在概括葉綠素檢測國內(nèi)外現(xiàn)狀后,又對熒光的光譜特性與熒光輻射過程進(jìn)行了介紹,詳細(xì)研究了熒光檢測原理后設(shè)計了一個便攜式葉綠素?zé)晒鈾z測儀器。儀器在脈沖調(diào)制

2、技術(shù)的基礎(chǔ)上采用了熒光法和相關(guān)檢測法。激發(fā)光源采用PWM調(diào)制波長為460nm的高亮度 LED,植物葉綠素?zé)晒獾漠a(chǎn)生就是由LED激發(fā)的,接收熒光則采用靈敏度非常高的硅光電池,用一個基于STM32cortexM3的數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù),來實現(xiàn)對植物葉綠素濃度的測定。為了完成儀器測量葉綠素濃度的功能,本課題設(shè)計了相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件電路與控制軟件。硬件電路包括電源模塊、激發(fā)光源電路、前置放大電路、濾波放大電路、解調(diào)電路、數(shù)據(jù)采集電路和TFT顯

3、示電路。軟件部分采用C語言編寫了PWM程序,ADC程序數(shù)據(jù)采集和顯示程序。設(shè)計了觀測實驗,驗證了熒光信號獲取的正確性,數(shù)據(jù)分析的結(jié)果表明檢測系統(tǒng)具有一定重復(fù)性;設(shè)計了檢測儀的結(jié)構(gòu)因素的變化對測量的影響實驗,實驗數(shù)據(jù)表明當(dāng)PWM波占空比50％時激發(fā)的熒光值最大,當(dāng)激發(fā)光源與光電池的夾角為90°時數(shù)據(jù)最大;設(shè)計了檢測儀標(biāo)定實驗,并對檢測儀測量數(shù)據(jù)與實驗樣品的葉綠素實際含量進(jìn)行線性回歸分析,實驗結(jié)果表明檢測儀檢測數(shù)據(jù)與實際葉綠素含量具有良好的