基于TCS3200D型傳感器的色度分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王亭嶺， 王寬方

(華北水利水電學(xué)院,河南 鄭州 450045)

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基于TCS3200D型傳感器的色度分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王亭嶺， 王寬方

(華北水利水電學(xué)院,河南 鄭州 450045)

針對(duì)突發(fā)性水污染事件和非常態(tài)化下監(jiān)測(cè)水質(zhì)的需求，研制出了新穎的以智能色階自動(dòng)辨識(shí)系統(tǒng)為核心的多參數(shù)便攜式色度分析儀，實(shí)現(xiàn)水源中待測(cè)物含量的快速、原地、定量測(cè)定及測(cè)試信息的實(shí)時(shí)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸。該分析儀以32位ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器STM32F107為系統(tǒng)控制核心，顏色傳感器選用高分辨率數(shù)字式TCS3200D彩色光/頻率轉(zhuǎn)換器，并加入閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，同時(shí)整合北斗定位、GPRS短信服務(wù)功能和USB OTG主從功能。另外，μC/OS-Ⅱ在STM32F107上的移植減少了水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)行時(shí)間，水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀中多任務(wù)的調(diào)度也得到了合理高效的分配。測(cè)試結(jié)果安全穩(wěn)定,可靠性強(qiáng)。該分析儀為市場(chǎng)提供了一種新穎、高效、廉價(jià)的水質(zhì)分析儀器。

微控制器；顏色傳感器；操作系統(tǒng)；閉環(huán)反饋；色度分析儀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及工業(yè)化程度的不斷加深，芯片技術(shù)和集成電路技術(shù)得到快速發(fā)展。色度分析在工業(yè)進(jìn)展和自動(dòng)控制領(lǐng)域有著不可或缺的作用。傳統(tǒng)的色度分析傳感器需要光電二極管外加濾光片進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量，其精確度和穩(wěn)定性不好，而且這種二極管電路輸出的是模擬信號(hào)，需要加A/D采樣電路，應(yīng)用起來(lái)很不方便。光柵傳感器能滿足監(jiān)測(cè)要求而且精確度高，但是價(jià)格比較昂貴，不利于大范圍普及應(yīng)用。文中采用的是TOAS公司的TCS3200D型傳感器進(jìn)行色度分析儀的設(shè)計(jì)。……