發(fā)布時間：2024-12-07 01:27

　　本論文從恒電位儀的背景及現(xiàn)狀出發(fā),以電化學(xué)傳感前端的修飾情況為研究對象,介紹了便攜式恒電位儀硬件與軟件設(shè)計以及上位機軟件設(shè)計,以應(yīng)用于食品安全等領(lǐng)域各濃度微量特征物的快速循環(huán)伏安電化學(xué)檢測。本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于電化學(xué)參數(shù)分析的便攜式恒電位儀系統(tǒng),并用其進行基于裸電極和復(fù)雜修飾電極的電化學(xué)檢測應(yīng)用實驗,主要工作如下:提出并設(shè)計了一種基于STM32單片機和QT C++框架的便攜式恒電位儀系統(tǒng),這個系統(tǒng)包括三電極系統(tǒng)、便攜式恒電位儀以及PC上位機軟件,實現(xiàn)了電化學(xué)循環(huán)伏安法測量以及對測量結(jié)果的處理與分析。便攜式恒電位儀以STM32單片機為控制核心,采用高精度和高線性度的轉(zhuǎn)換芯片AD5760和AD7172-2以及適用于微弱信號檢測的傳感器模擬前端芯片ADA4350實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換,采用HC-06藍牙模塊傳輸電化學(xué)檢測數(shù)據(jù)。同時編寫下位機軟件程序,結(jié)合硬件模塊通過五個軟件功能實現(xiàn)便攜化循環(huán)伏安法測量。PC上位機基于QT Creator 4.5.0集成開發(fā)環(huán)境采用QT C++框架開發(fā)完成。PC上位機軟件在功能上和主操作界面中均可分為5個模塊。其中在數(shù)據(jù)處理模塊,實現(xiàn)了去噪、濾波、曲線擬合、基線求解以及峰...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1電化學(xué)檢測技術(shù)的便攜化發(fā)展以及廣泛應(yīng)用

?牡緇?а?販?滄?置用于硝酸根離子的檢測，這款裝置通過通訊網(wǎng)絡(luò)將循環(huán)伏安檢測的結(jié)果進行存儲和處理，并記錄當(dāng)前的地理位置，實現(xiàn)了實時檢測和便攜化測量[23]。隨著便攜化電化學(xué)檢測技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在智能手機與電化學(xué)檢測技術(shù)結(jié)合的常見形式如圖1.1(a)所示，其一般采用絲網(wǎng)印刷三電極系....

圖2.1循環(huán)伏安法測量的輸入和輸出波形

杭州電子科技大學(xué)（碩士）學(xué)位論文9圖2.1循環(huán)伏安法測量的輸入和輸出波形。(a)便攜式恒電位儀輸出的三角波線性激勵電壓；(b)PC上位機顯示的電壓-電流曲線（循環(huán)伏安曲線）2.1.2便攜式恒電位儀系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2.2中3個圖所示，整個系統(tǒng)由三電極系統(tǒng)、便攜式恒電位儀和PC上位機....

圖2.3控制模塊電路圖

杭州電子科技大學(xué)（碩士）學(xué)位論文11件電路設(shè)計之前，選定了相應(yīng)的ADC芯片、DAC芯片、AFE芯片和藍牙模塊，通過計算這些模塊與單片機進行數(shù)據(jù)通信時要使用的I/O端口數(shù)選定了該單片機，其不僅節(jié)約成本，又因單片機的I/O端口數(shù)對應(yīng)了其體積大小，故也在保證了所有功能能夠?qū)崿F(xiàn)的情況大大....

圖2.4D/A轉(zhuǎn)換子模塊電路圖

杭州電子科技大學(xué)（碩士）學(xué)位論文12芯片，將其通過SPI接口與單片機的SPI1接口相連，實現(xiàn)了高穩(wěn)定性、高精確度、高線性度的電壓掃描系統(tǒng)。本模塊具體實現(xiàn)為：通過微控制器的SPI1接口與該DAC芯片的SPI接口相連進行SPI通信，通過程序設(shè)定在電極輸入端產(chǎn)生電壓分辨率為0.001m....

本文編號：4014571