基于STM32的便攜式船舶污水致病菌快速檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人們海洋環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，船舶生活污水的排放問題越來越受到國際社會(huì)的重視，其排放標(biāo)準(zhǔn)也在國內(nèi)外相關(guān)公約和法規(guī)的完善下不斷提高，同時(shí)，各港口國也在逐步加強(qiáng)對(duì)船舶生活污水排放問題的檢查力度。然而，針對(duì)船舶生活污水的排放是否已達(dá)到相關(guān)公約規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)這一問題，各港口國并沒有一套準(zhǔn)確有效的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，僅僅只能通過簡(jiǎn)單定性的傳統(tǒng)檢查方式來進(jìn)行大致判斷。為此，本文基于STM32和微流控芯片技術(shù)設(shè)計(jì)了一套適合船舶生活污水致病菌現(xiàn)場(chǎng)快速檢

2、測(cè)的便攜式系統(tǒng)，對(duì)船舶生活污水排放指標(biāo)中最具代表性的大腸桿菌數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)。其具體的工作內(nèi)容如下:
　　(1)微流控芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作。本文通過對(duì)船舶生活污水大腸桿菌檢測(cè)特性和檢測(cè)芯片壓力驅(qū)動(dòng)聚集理論進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出了一種適合大腸桿菌現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的微流控芯片，并用ANSYS CFX軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的檢測(cè)芯片流道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維模擬仿真。最后制作出相應(yīng)結(jié)構(gòu)的微流控檢測(cè)芯片，并將腐蝕后的一對(duì)光纖以合理的方式嵌入到微流控芯片PDMS中;

3、r>　　(2)激光誘導(dǎo)熒光光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)檢測(cè)放大濾波電路的設(shè)計(jì)。本文通過對(duì)激光誘導(dǎo)熒光機(jī)理和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)中各光學(xué)器件結(jié)構(gòu)原理的研究，完成了光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。然后針對(duì)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)光電倍增管(PMT)所輸出的信號(hào)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)由差分放大電路、高通濾波電路、低通濾波電路以及工頻帶阻濾波電路所構(gòu)成的信號(hào)處理系統(tǒng)，并借助Multisim電子仿真軟件對(duì)信號(hào)檢測(cè)放大濾波電路中各模塊電路進(jìn)行仿真分析，以確定各電路的相關(guān)參數(shù)和電子元器件型號(hào)，最

4、后制作出相應(yīng)的PCB板;
　　(3)基于STM32的船舶污水大腸桿菌實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)制作與大腸桿菌實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)過程的軟件程序設(shè)計(jì)。大腸桿菌實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分主要包括電源模塊、人機(jī)交互界面、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)器擴(kuò)展及通信模塊等模塊電路的設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)部分主要包括μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和FAT文件系統(tǒng)在STM32上的移植以及軟件層各任務(wù)的具體功能實(shí)現(xiàn)。
　　最后本文針對(duì)如上所設(shè)計(jì)的大腸桿菌實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)