STM32与CCD传感器开发农药残留监测

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其中信号ROG为控制信号，当ROG为高电平时，线阵传感器工作于采光状态，并
将光电二极管转化成的电荷存于势井当中，当ROG电位由高电平变成低电平时，线阵
传感器采光过程结束，这个采光时间段被称为积分时间。当采光结束后，势井中的电
荷通过电荷转移栅全部转移到光电荷移位寄存器当中。CLK为移位寄存器中的电荷输
出提供时钟信号。由图中介绍可知线阵传感器由2086个信号采集像素组成，但是实
际上的有效信号只有2048个(最前面的32个像素采集信号和最后面的6个像素采集
信号由虚信号组成没有实际意义，在软件上做信号处理的时候需要忽略掉这些无意义
信号)。值得注意的是上图中两个红圈标注的ROG和CLK信号的发出的先后顺序，并
且规定两个信号之间的上升沿和下降沿之间的时间差不能超过3000nso

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STM32F415内置DSP功能，支持浮点运算，能够快速的对数量比较大的数字信号
进行处理。对光度信号完成采集、降噪之后按照事先指定的规则通过串口将处理完的
数据上传到上位机中的主芯片，主芯片对接收到的信号进行解析，结合数据库中相应
的参数进行简单计算之后即可显示到屏幕上。STM32F415承担了数据处理的大部分工
作，充分发挥其数据处理的特长，提高了仪器对数据处理的速度，大大降低了主芯片
的工作压力，图1-1为仪器的整体架构图。

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开机界面包括三个功能模块:农残检测、多参数检测、光谱扫描。分别完成对待
测样品的检测和对光度信号的扫描并显示，数据管理模块是仪器设计之初预留的一个
功能，用于对仪器检测数据进行管理并将数据上传到服务器当中。因为还没有实现其
具体功能本文不做过多介绍，下面对前三个功能模块进行验证。

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进入农残界面之后，点击屏幕左边的通道选择按钮即可使能本行的所有功能，随
后即可对检测项目进行选择，然后进行测量工作。测量结果被显示在屏幕下方的空白
处，点击保存按钮可以将测试结果保存在数据库当中，显示按钮可以显示上次的检测
结果，点删除按钮可以将测量结果记录删除，点击返回按钮返回主界面。