【摘要】：隨著當(dāng)今社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步和智能手機(jī)的日益普及,全球?qū)⒂谐^(guò)20億人擁有智能手機(jī),預(yù)計(jì)到2020年將進(jìn)一步增長(zhǎng),覆蓋全球約80%的人口。智能手機(jī)除傳統(tǒng)的通信功能以外,由于具有多種傳感器,特別是光電傳感,加速度傳感,GPS等,使其功能極大豐富�？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)中化學(xué)發(fā)光,螢光等發(fā)光現(xiàn)象普遍存在,比如說(shuō)會(huì)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象的高錳酸鉀和嗎啡的氧化還原反應(yīng)�？梢�(jiàn)光經(jīng)過(guò)色散后的光譜可分為紅橙黃綠青藍(lán)紫七色,也就是說(shuō)這七色混合成可見(jiàn)光,可見(jiàn)光同時(shí)又屬于電磁波一種,其波長(zhǎng)范圍在從380nm到760nm。一般來(lái)說(shuō)鑒別物質(zhì)及確定它的化學(xué)組成和相對(duì)含量比較復(fù)雜,但我們可以根據(jù)物質(zhì)的發(fā)光的光譜進(jìn)行鑒別物質(zhì),這種技術(shù)稱為光譜分析技術(shù),利用這種光譜分析技術(shù),我們可以對(duì)不同的被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定量測(cè)量。因?yàn)槭謾C(jī)的便攜性,利用發(fā)光現(xiàn)象與智能手機(jī)結(jié)合,已成為分析檢測(cè)研究很熱的方向。本課題把可見(jiàn)光的光譜分析技術(shù)和智能手機(jī)結(jié)合,我們基于智能手機(jī)攝像頭的拍照功能,可以獲取拍攝對(duì)象的光譜的波長(zhǎng),直接利用手機(jī)APP來(lái)用于發(fā)光動(dòng)力學(xué)分析�；谥悄苁謾C(jī)的便攜式生化傳感裝置,既包括有手機(jī)的便利性,快捷性,又能滿足測(cè)試分析的功能性,在全球老齡化下,這種方便快捷特色突出的檢測(cè)方法有很大的應(yīng)用前景,可以應(yīng)用在醫(yī)療檢測(cè),重金屬檢測(cè)等方面。基于智能手機(jī)的便攜式生化光譜分析裝置主要分為三部分,第一部分是激發(fā)光源的電路部分,電路主要是激發(fā)光的驅(qū)動(dòng)電路。第二部分是輔助檢測(cè)裝置,輔助檢測(cè)裝置的主要功能是輔助手機(jī)用于采集具有光亮強(qiáng)度的圖像或者視頻,反應(yīng)試劑的避光存放以及電路通過(guò)光纖提供激發(fā)光裝置。第三部分是基于智能手機(jī)和光譜分析的圖像檢測(cè)APP和基于智能手機(jī)和光譜分析的視頻檢測(cè)APP,檢測(cè)APP是基于谷歌公司的Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的,功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和檢測(cè)。一、激發(fā)光的驅(qū)動(dòng)電路激發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路分為四部分。第一部分單片機(jī),單片機(jī)采用STC15W408AS,STC15W408AS完全可以滿足電路所需要的功能需求,而且芯片成熟穩(wěn)定。第二部分是D/A變換器,D/A變換器選用美國(guó)德州儀器生產(chǎn)的DAC8552,DAC8552是一款16位雙通道電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器,該器件在正常工作時(shí)的低功耗特性使其非常適用于便攜式供電設(shè)備和其他低功耗應(yīng)用。第三部分是LED驅(qū)動(dòng)芯片,驅(qū)動(dòng)選用MAX1916,MAX1916是MaximIntegrated(美國(guó)美信半導(dǎo)體)生產(chǎn)的穩(wěn)定,低壓差,轉(zhuǎn)化效率高的驅(qū)動(dòng)芯片。第四部分是藍(lán)牙模塊,藍(lán)牙選用HC-05模塊。二、輔助檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置主要分為三大部分,遮光盒,電路板盒,手機(jī)固定裝置。遮光盒用來(lái)存放試劑,整個(gè)遮光盒是氧化鋁合金材質(zhì),遮光性能好。電路板通過(guò)光纖給遮光盒提供激發(fā)光源,手機(jī)利用自帶攝像頭獲取發(fā)光強(qiáng)度動(dòng)態(tài)視頻。三、基于智能手機(jī)和光譜分析的檢測(cè)APP基于智能手機(jī)的便攜式生化光譜分析裝置里的檢測(cè)APP使用Android集成開(kāi)發(fā)工具Android Studio進(jìn)行開(kāi)發(fā),Android Studio是谷歌公司開(kāi)發(fā)并推出的,由于Android Studio提供了集成的Android開(kāi)發(fā)工具用于開(kāi)發(fā)和調(diào)試,所以使用起來(lái)很方便快捷�；谥悄苁謾C(jī)的便攜式生化光譜分析裝置的檢測(cè)APP分為兩個(gè),第一個(gè)是基于智能手機(jī)的便攜式生化光譜分析裝置的圖像檢測(cè)APP,第二個(gè)是基于智能手機(jī)的便攜式生化光譜分析裝置的視頻檢測(cè)APP。第一個(gè)基于智能手機(jī)的便攜式生化光譜分析裝置的圖像檢測(cè)APP是利用輔助裝置獲得發(fā)光圖像并分析其波長(zhǎng),獲得波長(zhǎng)跟反應(yīng)濃度的數(shù)據(jù)關(guān)系,然后利用此關(guān)系取得未知濃度。第二個(gè)基于智能手機(jī)的便攜式生化光譜分析裝置的視頻檢測(cè)APP利用輔助裝置獲得發(fā)光視頻并直接繪制此發(fā)光現(xiàn)象發(fā)光亮度的動(dòng)力學(xué)曲線并且顯示在APP界面上。
【圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文示測(cè)試結(jié)果，就像迷你筆記本電腦一樣。Ste，如圖1-2，用于快速定量檢測(cè)多種遺傳標(biāo)記15個(gè)反應(yīng)孔陣列，每個(gè)反應(yīng)孔都帶有用于等溫個(gè)樣品，每個(gè)樣品用于多個(gè)平行的遺傳標(biāo)記。G通過(guò)Wi-Fi接口接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)分析和

圖1-2 Stedtfeld 開(kāi)發(fā)的緊湊型裝置（Gene-Z）生化傳感器發(fā)展手機(jī)的傳感器發(fā)展越來(lái)越迅猛，基于智能手機(jī)速，，基于智能手機(jī)的生化傳感器既兼具智能手物化學(xué)檢測(cè)的功能要求，有很大的發(fā)展前景。跟熒光分析方法的聯(lián)用，與電化學(xué)發(fā)光方法的
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.53;O433.4

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1 記者 任

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