本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式系統(tǒng)的電化學(xué)測量儀設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 嵌入式Linux 電化學(xué)測量 三電極體系 微電流檢測

【摘要】：電化學(xué)測量技術(shù)是研究電化學(xué)過程中電極反應(yīng)及其規(guī)律的重要手段和試驗(yàn)技術(shù)，在化工、環(huán)境、生物、傳感器、醫(yī)學(xué)等多種領(lǐng)域得到了廣泛的重視與應(yīng)用。但是電化學(xué)反應(yīng)體系及過程較為復(fù)雜，同時存在著歐姆定律不成立、電極電位難以準(zhǔn)確控制、誤差源多等測量難點(diǎn)。本文基于C8051F020微控制器和S3C2440處理器分別構(gòu)成下位機(jī)和上位機(jī)核心，設(shè)計(jì)了基于嵌入式系統(tǒng)的電化學(xué)測量方案，解決便攜式應(yīng)用中的電化學(xué)測量問題。 論文設(shè)計(jì)了基于C8051F020的下位機(jī)測量控制電路，包括提供掃描電壓的波形發(fā)生電路、精確控制電極電位的恒電位電路、檢測反應(yīng)電流的微電流檢測電路、微控制器接口分配及外圍電路等。波形發(fā)生電路利用12位DAC提供幅值為±1.2V、分辨率小于1mV的掃描電壓，恒電位電路通過精密放大器OP07的組合保證了工作電極相對于參比電極電位的穩(wěn)定，論文利用精密放大器LMC6482、多路模擬開關(guān)MAX4781實(shí)現(xiàn)測量電流分辨率小于1nA、具有6種測量靈敏度的微電流檢測電路，微控制器作為硬件部分的核心，利用其中斷服務(wù)將各部分組合成一個整體。 為了實(shí)現(xiàn)嵌入式，論文搭建了嵌入式系統(tǒng)的軟件平臺，分析與移植了引導(dǎo)加載程序和Linux內(nèi)核，并制作了根文件系統(tǒng)，構(gòu)建了基于QT/Embedded的圖形用戶界面系統(tǒng)，為應(yīng)用程序提供了運(yùn)行的基礎(chǔ)。 論文設(shè)計(jì)了電化學(xué)測量儀的軟件，包括下位機(jī)C語言程序和上位機(jī)基于Qt應(yīng)用程序。前者利用串口接收中斷完成了實(shí)驗(yàn)參數(shù)和狀態(tài)控制命令的接收，利用定時器2、3、4的溢出中斷和ADC采樣完成中斷實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、輸出波形控制、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送等功能；后者基具有通訊設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、實(shí)時波形繪制與歷史查詢等功能，給用戶提供了一個良好的人機(jī)界面。 本系統(tǒng)是建立在嵌入式基礎(chǔ)之上，體積小，，可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)伏安法和計(jì)時電流法兩種基本的電化學(xué)測量方法，而且由于選用的微處理器功能強(qiáng)大，程序采用模塊式編寫，功能添加方便，為下一步的更深入研究提供了良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.6

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊慶德;劉紅敏;劉春秀;劉劍;郭宗慧;姜利英;蔡新霞;;可用于遙測的嵌入式微型電化學(xué)系統(tǒng)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2008年03期

2 閆玉忠,石理;嵌入式Linux的MiniGUI研究和移植[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2003年06期

3 何立民;嵌入式系統(tǒng)的定義與發(fā)展歷史[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2004年01期

4 萬相奎,丁建平,秦樹人;嵌入式系統(tǒng)及其典型開發(fā)模式[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

5 夏勇;杜艷;董曉東;董獻(xiàn)堆;朱果逸;;USB插頭式微型電化學(xué)分析儀的研制及應(yīng)用[J];分析化學(xué);2009年01期

6 孟虎;李將淵;湯永懷;郭德鵬;;基于LabVIEW 8.0的pH電位滴定虛擬儀器[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

7 周紅,夏勇,蘇建坡,朱果逸;電分析儀器中的微電流測量[J];分析儀器;2000年02期

8 周紅,董獻(xiàn)堆,夏勇,朱果逸;綜合電化學(xué)分析系統(tǒng)的研制[J];分析儀器;2000年04期

9 于俊生,張祖訓(xùn);計(jì)算機(jī)化的多功能超微電極電化學(xué)儀器[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);1992年07期

10 孟偉麗;姜智能;朱欣華;蘇巖;宋世平;樊春海;;多通道電化學(xué)分析儀的研制及性能測試[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2010年05期

本文編號：1140148