光电检测技术具有检测灵敏度高、取样量少、快速、简便，可在恶劣环境下进行在线、连续监测等优点，它在农药残留检测中的应用成为当今热点之一。本文结合化学发光法和光电检测技术原理，设计一个光电检测系统对农药残留物进行检测，并进行了理论研究与软件设计。本文首先从理论上分析了光电检测系统的构成，对光电探测器件的参数特性进行分析比较，确定了本系统最合适的光电探测器件。本设计系统是应用C语言为编程语言，光电检测系统的软件设计主要由以下几部分组成：主程序、负责光信号采集与处理的光电检测电路程序、用于信息显示的液晶模块程序以及键盘电路程序。关键词 农药残留，光电检测，信号处理，单片机 目 录
1 引言1
1.1 研究背景1
1.2 研究目的及意义1
1.3 课题研究的主要内容2
2 光电检测技术2
2.1 光电检测技术概述2
2.2 光电检测系统的基本组成3
2.3 光电检技术的特点3
3 编程语言的选择3
3.1 单片机常用的编程语言3
3.2 C语言的优点 4
4 软件部分的总体设计 4
4.1 课题研究重点4
4.2 程序设计流程图5
5 方案各模块的软件设计6
5.1 单片机系统模块6
5.2 键盘处理模块8
5.3 LCD1602液晶显示模块 12
5.4 光电检测模块16
6 仿真与调试21
6.1 程序加载21
6.2 原理图绘制22
6.3 系统仿真22
总结24
致谢25
参考文献26
附录A 实物图27
附录B 源程序28
1 引言
1.1 研究背景
我国疆土辽阔，农作物的品种非常多，与此同时但是危害农作物的生物种类也有很多，这给我国农业生产带来极大的不利。随着人类文明的不断进步，农业科技也有了很大的 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
3 系统仿真22
总结24
致谢25
参考文献26
附录A 实物图27
附录B 源程序28
1 引言
1.1 研究背景
我国疆土辽阔，农作物的品种非常多，与此同时但是危害农作物的生物种类也有很多，这给我国农业生产带来极大的不利。随着人类文明的不断进步，农业科技也有了很大的发展。农药的出现很好的解决了这一问题。它快速、高效而有经济，在现代化农业领域发挥着尤为突出的作用。但是它除了它的优点之外还存在着不容忽略的缺点：农药残留。农药残留指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的痕量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称[1]。残存的数量称残留量。农药的使用必然会带来农药残留问题。随着农药使用量的不断增加，它的这一缺点也愈加被暴露出来。
现代社会，人们生活水平不断提高的同时对生活品质的要求以及环保意识也越来越高。水以及食物中的农药残留更是给人类的身体健康与生命安全带来极大的威胁[2]。长时间食用含有残留农药的食物，人体将会受到极大危害，例如，会使人体消化功能紊乱，加重肝脏负担，干扰内分泌，导致胃肠道疾病，可能致癌等等。另外，残留农药在一定程度上也会破坏我们赖以生存的自然环境，同时对野生动、植物也形成必不可少的伤害。伴随发达国家或农产品进口国把愈来愈苛刻的农药残留准则作为重要的技术贸易壁垒措施，我国越来越严重的农药残留问题妨碍了农产品的出口，造成了巨大的经济损失和资源浪费。因此，设计能对施药农作物进行农药残留进行检测的检测仪是非常有必要的。
1.2 研究目的及意义
目前，大型仪器检测和疾速检测是用于检测残留农药的两大重要方式，大型仪器检测主要应用气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)等方式。这些传统农药检测方法虽然能准确定量、有较高的分析精度，但该类方法不适用于现场快速检测，因为其前处理过程繁琐、设备和工艺复杂，并且价格昂贵[3]。因此，针对传统检测方法的不足，需要设计出一种新的检测方法。本文提出的农药残留检测方法是一种将化学发光法与光电检测技术相结合的新式检测方法。研究的意义在于:
（1）对完善光电检测技术未来在有关领域的探索具有非常重要的参考价值；
（2）常规系统中电源设计本系统都不再需要，使得检测设备变得轻便，对实现现 场检测有很大帮助；
（3）为农药残留检测创造了一种更加适用得快速检测方法；
（4）本实验设计系统的研制的是一种快速高效的光电检测方法，具有很好的实用价值和潜在的经济效益 。
1.3 课题研究的主要内容
根据常用农药荧光光谱和吸收光谱特性，再结合化学发光法设计一种多输入方式农药残留检测系统，分别对检测系统的检测仪光路、信号采集、信号处理3个重要组成部分进行研究设计。
数据采集与处理模块由数据采集、系统控制模块及农药残留显示部件三个部分组成。其中，传感器组(光电传感器）以及高性能放大器共同实现数据采集功能。放大后的信号由A/D转换电路，变换为数字信号，再通过数字滤波除去干扰，最终获得农药残留数据。MCU将根据所建立的农药残留数学模型分析显示当前的水质或蔬菜果汁农药残留情况。
（1）以系统所要实现的功能为出发点，进行理论研究；理论研究主要包括了解光电检测的构成，学习光探测器的原理，清楚它的性能参数、分类以及选取原等；
（2）光电检测系统的软件设计。主要设计A／D转换器的程序和单片机的主程序；
（3）将设计好的光电检测系统在农药残留检测领域进行实际应用，对实验数据进行分析处理，建立相应的数学模型；
（4）进一步完善设计系统，并对本次设计进行总结。
2 光电检测技术
2.1 光电检测技术概述
光电检测系统就是指对等待检测的光学量或由非光学待测物理量转换成的光学量，通过光电变换和电路处理的方法来进行检测的系统。光电检测是一种不需要触摸就可以进行测量的先进技术，它以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础，使用光电传感器将接收到的光照强度转换成电压或其它电形式，由输入电路、滤波电路等电路提取有效讯息，然后经模数转换端口传输给计算机、处理，然后传输给计数、显示或记录装置，实现自动目标参数测量和自动跟踪等自动控制任务从而提供一个清晰的目标图像或自动控制系统[4,5]。而光电检测系统的中枢——光电传感器，具备不受电磁影响、高灵敏度、高精度、高时间分辨率和空间分辨率等特征。作为现代检测技术的重要手段和方法，光电检测技术是测量检测技术的一个重要发展方向。
2.2 光电检测系统的基本构成
一个完整的光电检测系统由信息的获得、变换、处理和显示等几个部分组成[6]。因此，具体来说，光电传感器、处理电路和显示控制是光电检测系统的三个基本组成部分。如图2.1所示。
图2.1 光电检测系统基本组成
框图说明：
待测对象：宇宙万物（动物、植物、气体、固体、天体......)。
光电传感器：整个系统的关键核心部分。它基本组成部分有光源（自然光源、人工
原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/dzkxyjs/32460.html