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土壤分析儀的設(shè)計和實現(xiàn)
閱讀：2290 發(fā)布時間：2017-9-12隨著嵌入式系統(tǒng)日益廣泛的使用,，其在日常生產(chǎn)生活中產(chǎn)生了越來越大的影響。土壤分析儀是一種綜合測量儀器，其含有光電比色分析,、電極電位分析、電導分析等多種功能,，它不僅能測試土壤中氮,、磷、鉀,、有機質(zhì)的含量,，還可以對土壤的酸堿度和鹽分進行測量，并且可以根據(jù)土壤狀況和農(nóng)作物種類,，指導施肥,。
近幾年來，經(jīng)濟社會高速發(fā)展的同時,，越來越多的環(huán)境問題走進人們的視線,，這其中水污染、土壤污染引起的關(guān)注度zui高,。水和土壤都是人類賴以生存的重要物質(zhì),，如何快速準確地檢測出水,、土壤中某些元素的含量，對于環(huán)境監(jiān)測及污染防治具有十分重要的意義,。
以水質(zhì),、土壤分析儀的硬件系統(tǒng)設(shè)計為主要內(nèi)容，把分析儀分為反應盤和樣品盤模塊,、溫度控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊,，分別對各個模塊進行了設(shè)計。以分光光度法為基礎(chǔ),，通過標準曲線計算出樣品溶液的濃度,，提出了一套完整可行的自動檢測方案，實現(xiàn)了儀器對水,、土壤的全自動檢測,。其研究內(nèi)容如下： 反應盤和樣品盤模塊主要完成對步進電機的控制，以芯片為步進電機驅(qū)動器,，搭建可靠的驅(qū)動電路,，對整個儀器中的7個步進電機進行驅(qū)動，使其都能夠正常工作,。通過碼盤和光電開關(guān)的結(jié)構(gòu),，實現(xiàn)對運動機構(gòu)的定位。 以平像場光譜儀為分光元件,，線陣CCD芯片為感光元件,，以單片機為高速A/D芯片設(shè)計了數(shù)據(jù)采集模塊。 溫度控制模塊分為兩部分,，在試劑盤區(qū)域,，為了使試劑保存在低溫環(huán)境，采用半導體制冷器制冷,；在反應盤區(qū)域,，利用加熱帶，使樣品和試劑的反應保持在一個溫度較高且恒定的環(huán)境下,。 本文設(shè)計了一種分立式檢測結(jié)構(gòu),，把光電檢測機構(gòu)獨立出來，光源直接照射反應杯,，檢測過程中無需再對待測樣品進行抽取,，這種結(jié)構(gòu)交叉污染小，并且檢測速度快,。 針對分析儀復雜的控制結(jié)構(gòu)和執(zhí)行部件,，本文提出了一種多CPU的控制方案，把儀器整體的控制時序分配給多個CPU去執(zhí)行,，并由一臺PC機協(xié)調(diào)各個CPU的工作,。這種結(jié)構(gòu)很大程度上簡化了時序,、減少了程序編寫工作量。通過實驗表明,，該儀器能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品的自動檢測，并且具有較好的可靠性和穩(wěn)定性,。 水質(zhì),、土壤檢測意義重大，本文旨在設(shè)計一款檢測精度高且速度快的水質(zhì),、土壤分析儀,，希望為水質(zhì)、土壤的檢測提供技術(shù)支援,。