浮游植物叶绿素荧光测量系统电子学部分的设计

李洋

中国海洋大学

摘要：

海水温度变化会对浮游植物产生影响，进而会影响到植物的光合作用，基于每种藻的各种参数，得到它们随温度变化的趋势，从而可以全面评定海温变化对浮游植物光合作用的影响。因此本论文提出一种基于FPGA的浮游植物叶绿素荧光的测量系统。　　该测量系统采用FPGA作为控制核心，实现ADC时序驱动模块，激发LED驱动模块等;在FPGA上采用一种特殊的嵌入式系统即SOPC技术，集成NIOSⅡ软核处理器，SDRAM控制器模块，串口通信模块等;使用串口调试助手对下位机发送命令并接收数据，实现该系统的参数设置和荧光光谱线绘制等功能。并针对本文提出的设计进行实验验证，实验表明:按照该方案设计的荧光测量系统可以进行同步数据采集，并实时处理和显示获取的荧光光谱数据，即OJIP曲线。本论文的研究内容主要包括:　　采用Altera公司的CycloneⅣ系列FPGA器件EP4CE55F23I7设计了一个中高集成度的ADC驱动与信号采集系统。该系统中的ADC采样控制时序驱动模块、数据采集和存储等功能模块均是由FPGA内部的逻辑单元生成。　　FPGA内部的NIOSⅡ软核处理器集成设计系统的参数设置模块、串口通信模块和SDRAM控制模块等。　　用上位机控制并完成对荧光光谱数据的采集，谱线绘制，测量结果储存等功能。

关键词：浮游植物;叶绿素荧光测量系统;电子学器件;设计理念

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：电子与通信工程

导师姓名：刘金涛

学位年度：2015

语种：中文

分类号：TP274.2

页数：55

在线出版日期：2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）