基于单片机的现场多道核能谱数据采集系统研究

【摘要】： 多道核能谱测量技术是用核方法进行物质成分分析和放射性检测的基础。论文瞄准国内外多道核能谱测量技术的发展趋势，结合现场工作的特点，针对目前现场多道核能谱测量仪器中存在的诸如仪器功耗、重量、体积偏大，不便于现场操作等问题，在多道脉冲幅度分析器以及仪器的单片机机化等方面作了较为系统的研究。论文对本人所研制的基于单片微机的现场多道核能谱数据采集系统作了较为详尽的论述。该系统在硬件上以单片机AT89C55为控制核心，以高速低功耗的A／D芯片MAX191作为多道脉冲幅度分析器的模数转换器件，以320×240点阵图形液晶显示屏作为系统的显示器，根据初步的性能测试，系统已经达到预期的设计目标。同时，为了实现人机交互，系统采用AT89C2051扩展了32键键盘。在系统的供电方面系统可采用充电电池供电。总体来说，系统采用按键输入，汉字人机对话，能自动显示和存储测量谱线，并完成数据处理工作，除此之外，系统可通过RS-232C与其它计算机联机使用。软件系统采用了多种编程语言高级语言C语言和汇编混合编写，充分利用多种语言的混合编程技术以及不同语言的优点，在兼顾实时性处理的同时也能很方便地进行数据处理。 【关键词】：多道核能谱测量技术 多道脉冲幅度分析器 点阵图形液晶显示器 AT89C55 MAX191 AT89C2051 RS-232C 软件系统
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TP274.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目录5-8
• 第1章 前言8-11
• 1.1 选题依据及研究意义8-9
• 1.2 研究内容9-10
• 1.3 成果特色10-11
• 第2章 研究方案11-17
• 2.1 研究现状11
• 2.2 研究方案11-12
• 2.3 探测器以及脉冲线性放大电路12
• 2.4 多道脉冲幅度分析器12-14
• 2.5 单片微机系统14-15
• 2.6 接口方式和标准15
• 2.7 能谱数据处理软件15-17
• 第3章 多道数据采集系统有关硬件设计17-34
• 3.1 脉冲线性放大器17-18
• 3.2 多道脉冲幅度分析器18-32
• 3.2.1 甄别电路和控制电路19-20
• 3.2.2 模数转换电路20-23
• 3.2.3 单片微机系统设计23-32
• 3.2.3.1 外部RAM的扩展25-26
• 3.2.3.2 键盘接口电路26-28
• 3.2.3.3 LCD接口电路28-32
• 3.2.3.4 串行接口电路32
• 3.3 系统供电电路32-34
• 第4章 多道数据采集系统有关软件设计34-69
• 4.1 编程语言选择34-36
• 4.1.1 汇编与c语言优缺点34-35
• 4.1.2 汇编与C语言混合编程中注意的问题35-36
• 4.2 软件的结构层次36-37
• 4.3 数据采集有关软件设计37-44
• 4.3.1 主程序设计39-40
• 4.3.2 中断服务程序设计40-44
• 4.3.2.1 A／D转换中断服务程序40-41
• 4.3.2.2 键盘中断服务程序41
• 4.3.2.3 测量时间中断服务程序41-43
• 4.3.2.4 串口中断服务程序43-44
• 4.4 LCD显示有关软件设计44-55
• 4.4.1 SED1335指令简要介绍44-45
• 4.4.2 小汉字库的建立45-48
• 4.4.2.1 汉字机内码45-46
• 4.4.2.2 汉字字形码46
• 4.4.2.3 定位汉字在国标字库中的位置46-47
• 4.4.2.4 程序实现47-48
• 4.4.3 汉字、西文以及绘点子程序设计48-53
• 4.4.4 LCD屏幕读写53-55
• 4.5 键盘有关软件设计55-63
• 4.5.1 软件去抖动处理55-57
• 4.5.2 按键连击的处理57
• 4.5.3 与上位机通信的问题57
• 4.5.4 软件程序清单57-63
• 4.6 界面设计以及数据处理有关软件设计63-69
• 4.6.1 数据处理软件结构以及操作界面63-64
• 4.6.2 主要功能模块介绍64-65
• 4.6.2.1 设置模块64
• 4.6.2.2 能量范围模块64
• 4.6.2.3 标定系数模块64
• 4.6.2.4 文件模块64-65
• 4.6.2.5 计算模块65
• 4.6.3 数据处理有关软件设计65-69
• 4.6.3.1 平滑处理65
• 4.6.3.2 能量刻度65-66
• 4.6.3.3 含量计算66-69
• 第5章 性能测试69-72
• 5.1 系统基本性能测试69-70
• 5.2 系统的线性测试70-72
• 第6章 结论72-74
• 致谢74-75
• 参考文献75

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