基于手機的光譜儀信號采集與處理系統(tǒng)的設計.pdf

1、光譜儀能夠對物質成分進行定性和定量分析，應用領域十分廣泛，傳統(tǒng)的光譜儀體積龐大、價格昂貴，不是大眾商品化的儀器設備。隨著移動互聯(lián)網時代的到來，手機已成為人們隨身必備品，有著相當高的普及率。將智能手機與光譜儀器結合，使之成為人們常用的通用型設備，符合時代潮流，有著廣闊的市場前景。
　　本文結合實驗室目前已有的近紅外數字微鏡光譜儀確定了將信號處理系統(tǒng)向手機端研發(fā)的目標，在研究近紅外光譜儀光譜信號特點與應用需求的基礎上，提出整體設計方案

2、，設計光譜信號的調理采集電路與數據的無線傳輸系統(tǒng)，并開發(fā)手機端光譜專用軟件，最后對整個系統(tǒng)的軟硬件功能進行調試及實驗驗證，實現(xiàn)基于手機的光譜儀信號采集與處理系統(tǒng)。主要研究工作是：
　　1.研究微型光譜儀現(xiàn)狀以及國內外相關產品，總結發(fā)展趨勢，提出本文的研發(fā)目標，并針對實驗室的數字微鏡光譜儀確定本論文的主要研究內容。
　　2.分析本論文光譜信號采集與處理系統(tǒng)的特點和實際應用要求，完成整個系統(tǒng)的選型設計：選擇藍牙4.0作為本次設計

3、的無線通信方式；采用CC2541無線芯片，通過低功耗藍牙BLE協(xié)議實現(xiàn)數據的無線傳輸，確定本論文研究內容的整體架構以及技術路線。
　　3.確定基于手機的光譜儀信號采集方案；研究鎖相放大、信號濾波、A/D轉換原理，根據光譜信號的特點以及光譜儀器的需求確定各項參數指標；完成采集調理電路的設計。
　　4.研究無線傳輸數據的方案，針對Android智能手機，設計無線通信系統(tǒng)的硬件；研究BLE協(xié)議棧的工作原理，完成CC2541與手機通

4、信的軟件設計。實現(xiàn)光譜數據采集系統(tǒng)與智能手機的無線通信。
　　5.根據基于手機的光譜儀專用軟件的功能需求，完成手機端軟件系統(tǒng)的整體設計，在Eclipse集成開發(fā)環(huán)境中，采用JAVA語言進行安卓手機應用軟件的開發(fā)，編程實現(xiàn)專用軟件的各個模塊功能，并對軟件系統(tǒng)測試。
　　6.進行實驗及分析，搭建測試平臺，完成對調理電路、數據采集模塊、藍牙通信模塊的測試和驗證，并對特定波長濾波片進行測試，結果表明，實現(xiàn)了微弱信號的提取，整個系統(tǒng)的