基于arm的叶片散射光分布测量系统设计

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1、万方数据ARM开发与应用中文核JIⅪ期刊<微计算机信息：》(嵌入式与soc)2008年第24卷第6—2期文章编号：l008-0570(2∞8)睢2-0140加2基于ARM的叶片散射光分布测量系统设计DesjgnofmeaSur；n9SyStemforscattering

2、ightdIstr-butionof

3、eafbaSe0nARM(中国农业大学)郭雷劳彩莲GUOLeiLAOCai．1ian摘要：本文描述了用于测量叶片反射光和透射光散射分布的实验装置。在兼顾通用性和可扩展性的条件下，设计了一种基于ARM和仙C，0S一Ⅱ的叶片散射光分布测量系统。其硬件平台以

4、ARM7微处理器LPc2136为核心，扩展了键盘、液晶显示、USB接口、电机控制等硬件模块，同时实现了实时多任务操作系统pc／0s一Ⅱ在该平台上的移植，底层硬件驱动程序的编写，并在此基础上了进行了多任务的规划和设计。关键词：．Lc，oS一Ⅱ；LPC2136；USB；操作系统中图分类号：TP273文献标识码：AAhtr觚t：Describeadeviceforme酗uringscatteringnuxf南mleave8inthepl明eofincidence．c∞sideringgemral畸蚴dexp明si．bil崎，anewdeviceformeasur

5、illgscatteringlightdistributionofleafbaseonARMand斗C，0S一Ⅱisbmuglltout．ARMpmces∞rLPC2136isusedasitshardcore，flDmwhichweextendedkeyboard、LCD、motor、USB，etc．Then，斗C，OS一Ⅱwhichisareal—tiInepreemptivemultitaskingoperatingsystemwastransplantedonthehardware．Thedrivers《systemhardwareared％i印e

6、d．Ba舱don扯C／OS一Ⅱ，multitaskwasdesignedaccordingtorequirementsoftlleproject．Keywords：pC，oS一Ⅱ；LPC2136；USB；RToS引言叶片作为植物冠层的主要组成部分，是植物主要的光合器官，也是发生光合作用的主要场所，所以叶片光学特性的准确描述对于研究太阳辐射在植物冠层内的传输机理具有非常重要意义，尤其反射和透射光的分布特性的精确描述无论是对于植物冠层的光分布研究还是遥感冠层光谱定量分析，以及精确农业和虚拟植物的研究等有重大意义。目前困内外常用的测试仪器，主要是通过改变光源、检

7、测器和样品的相对位置来测定叶片的散射光和透射光的分布。在以往的测量仪器中，普遍存在着扫描时间长，扫描问隔不可调节，以及扫描间隔大，操作不方便等缺点。本文介绍的实验仪器是由中国农业大学信息与电气工程学院劳彩莲老师开发研制，可以用于对叶片在特征吸收和非特征吸收波段的散射光强在球面上的分布进行360度的连续测定，扫描间隔为1度。在此基础上，将嵌入式技术应用到叶片光学散射特性的研究中，可以充分利用ARM嵌入式微处理器体积小、处理能力强以及功耗低的特点，实现叶片散射光的采集、存储和测量的一体化。1系统简述叶片散射光分布测量系统是有中国农业大学信息与电气工程学院实验窒

8、自主开发的，图1显示了整个装置的结构示意图。测量装置主要部件包括样品架、光源、检测器和电路单元等组件。整套装置放置在一个封闭的暗箱里。光源使用微功率半导体激光管，采用组件式设计，根据实验需要更换655nm的红光光源或者790nm的近红外光源。步进电机SMl控制着检测器做径向360度旋转，处于中心位置的样郭雷：硕士研究生品架通过步进电机sM2驱动，同样可做径向360度旋转。步进电机sM3控制着检测器的纵向转动，幅度为180度。检测器共有11个，分布在步进电机sM3带动的圆环上，可以同时检测11个高度角的散射光强。图1叶片散射光分布测量装置结构图2测量系统硬件

9、设计叶片散射光分布测量系统的硬件结构如图2所示。以ARM处理器LPc2136为系统的核心单元，扩展了键盘、液晶显示、USB控制芯片、步进电机控制等硬件模块以及外围接口电路。阿尔泰嵌入式开发板、嵌入式工控板、核心板嵌入式开发板：包含ARM7、ARM9、x∞aI、CPU为核心的教学开发板和企业评估板；、嵌入式工控板：以工业级嵌入式微控制器为核心的数据采集和现场控制、远程通讯为一体的高端T业控制产品。核心板：提供模块化构建嵌入式系统、快速开发、轻松定制。公司目前已形成以产品为主导。以技术服务为支撑的产品研发、销售、服务体系。灞情登陆：黼ⅣwJa疼嘣黼躲魄ca礴或

10、来电垂滴：们∞昏瞎鹅{镧，49，84镧麟。甥戮g《鬈麴一140—3