微米級(jí)顆粒測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)的嵌入式優(yōu)化.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)建設(shè)迅速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，國(guó)家對(duì)環(huán)保工作越來(lái)越重視，其中，對(duì)大氣中粉塵這一類污染源進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和控制是保證大氣潔凈的重要的措施。我們課題組為此研制了微米級(jí)顆粒物測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)，可以對(duì)大氣中粉塵顆粒物進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。本文工作是對(duì)該儀器的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化而開(kāi)展的。
　　 本論文的工作建立在對(duì)微米級(jí)顆粒測(cè)量理論的了解、對(duì)以往原有微米級(jí)顆粒物測(cè)量系統(tǒng)熟悉的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)中硬件電路部分存在問(wèn)題：楔形自掃描光電二極管（CS

2、SPA）驅(qū)動(dòng)電路過(guò)于復(fù)雜、驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘與采集時(shí)鐘不同步以及基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)較為龐大等問(wèn)題，提出了一種FPGA和ARM的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方案，主要開(kāi)展了以下四個(gè)方面的優(yōu)化工作：
　　 一、提出嵌入式優(yōu)化方案。闡述了微米級(jí)顆粒物測(cè)量的理論基礎(chǔ)，介紹了我們課題組的微米級(jí)顆粒物測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)的構(gòu)成以及各個(gè)主要部分的工作原理，分析指出了現(xiàn)有儀器系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提出了一個(gè)以 FPGA為核心的優(yōu)化方案，在FPGA上構(gòu)建了以Nios處理器為核心的片上系

3、統(tǒng)（SOPC）。
　　 二、CSSPA驅(qū)動(dòng)延時(shí)電路的嵌入式優(yōu)化工作。分析了原測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)中的CSSPA驅(qū)動(dòng)延時(shí)電路存在的問(wèn)題，完成了基于FPGA的嵌入式優(yōu)化，使系統(tǒng)的時(shí)鐘統(tǒng)一可調(diào)，電路簡(jiǎn)潔明了。
　　 三、數(shù)據(jù)采集部分的嵌入式優(yōu)化工作。分析了原測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分，比較選擇了替代數(shù)據(jù)采集卡的AD芯片，完成了基于ADS7800和FPGA的C語(yǔ)言與VHDL語(yǔ)言兩個(gè)數(shù)據(jù)采集方案。
　　 四、數(shù)據(jù)處理與顯示的嵌入式