基于STM32的金标卡定量检测系统的设计与实现

发布时间：2024-03-11 23:14

　　金标检测卡作为一种便捷、快速的检测手段,现已被广泛应用于医学检验,环境监控,食品安全监管等方面。但此种检测手段当前只能做定性检测而无法得到量化数据,依靠人眼来辨别结果易产生主观性误判。另外,受其反应特性影响,检测结果需要人工及时记录,效率低。因此,开发一款小巧、准确、快速且通用的金标卡定量检测设备是现代化检测发展的必然趋势。针对上述问题,本文在嵌入式技术平台上,开发一款基于STM32的金标卡定量系统,本论文研究工作如下:(1)分析金标卡定量检测原理,对比国内外金标卡定量检测设备的检测方案,选择了光电检测法作为系统检测方法,选取了硅光电二极管以及绿色LED的系统光学元件作为检测核心,完成光电检测系统设计。在扫描导轨的结构上设计一种弹簧卡座,可针对不同尺寸类型金标卡进行固定,拓宽了检测范围。(2)完成系统硬件设计,包括以STM32为核心的主控电路设计,系统电源电路设计、信号处理电路设计、LED光源驱动电路设计、步进电机驱动电路设计、人机交互部分电路设计、存储单元电路设计等。(3)系统软件设计围绕着硬件底层驱动及控制,实现系统检测、显示、打印、存储等多种功能。此外,系统利用中值滤波算法对信号...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 金标卡定量检测仪国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文主要研究内容及结构安排
        1.3.1 本论文主要研究内容
        1.3.2 论文结构安排
第2章 金标卡定量检测系统检测原理
    2.1 免疫金标技术的原理
    2.2 金标免疫层析技术的原理
    2.3 金标卡定量检测光学原理
        2.3.1 物质颜色形成原理
        2.3.2 朗伯比尔定律
    2.4 本章小结
第3章 金标卡定量检测系统方案设计
    3.1 金标卡定量检测总体方案设计
    3.2 系统检测方法选取
        3.2.1 检测方案分类
        3.2.2 检测方案比较
    3.3 光电检测系统的设计
        3.3.1 光电探测器选择
        3.3.2 光源选择
        3.3.3 光学系统设计
        3.3.4 光电检测系统机械结构设计
        3.3.5 弹簧卡座设计
    3.4 本章小结
第4章 金标卡定量检测系统硬件设计
    4.1 系统硬件总体设计
    4.2 主控电路设计
        4.2.1 中央处理器的选型
        4.2.2 STM32F407ZGT6介绍
        4.2.3 STM32最小系统电路设计
    4.3 系统电源电路设计
    4.4 信号处理电路设计
        4.4.1 I/V转换电路
        4.4.2 放大滤波电路设计
        4.4.3 AD转换电路设计
    4.5 步进电机驱动电路设计
    4.6 LED光源驱动电路设计
    4.7 人机交互部分电路设计
        4.7.1 LCD显示屏电路设计
        4.7.2 打印机驱动电路设计
        4.7.3 功能按键电路设计
    4.8 存储单元电路设计
    4.9 本章小结
第5章 金标卡定量检测系统软件设计
    5.1 系统控制软件设计
        5.1.1 系统主程序设计
        5.1.2 ADC软件子程序设计
        5.1.3 LCD驱动子程序设计
        5.1.4 打印机驱动子程序设计
        5.1.5 存储单元子程序设计
        5.1.6 步进电机软件程序设计
        5.1.7 RTC实时时钟软件设计
    5.2 检测算法设计
        5.2.1 特征值的选取
        5.2.2 中值滤波算法
        5.2.3 基于最小二乘法的曲线拟合
    5.3 特征值与浓度间的关系模型
    5.4 本章小结
第6章 金标卡定量检测系统性能测试及分析
    6.1 系统整体组装及调试
    6.2 重复性及最低检测浓度测试
    6.3 准确性测试
    6.4 系统色分辨测试
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3926180