基于STM32的多功能γ能谱仪设计.pdf

第21卷第23期
电子设计工程
2013年12月
Vol21
No.23
Electronic Design Engineering
Dec.2013
基于STM32的多功能γ能似设计
黄丽佳,刘龙,刘洋,谢东岳,李福星,赵西元
(大连东软信息学院电子工程系,辽宁大连116023
摘要:文中介绍了一种基于STM32微处理器的γ能语仪的研制。该仪器由主探测器、主控电路,CPS模块,SD卡存储
模块,USB接口电路构成。是一种集辐射强度检测、辐射源地理位置定位,数据存储,USB传输等功能于一体的监测系
统,大大キ富并提高了能语仪的性能
关键词:γ能谱仪;嵌入式系统;STM32;核辐射监测
中图分类号:TN713
文献标识码:A
文章编号:1674-6236(2013)23-0170-03
Design of multi-function y ray spectrometry based on STM3
HUANG Li-jia, LU Long, LU Yang, XIE Dong-yue, I Fu-xing, ZHAO Xi-yuan
( Embedding S stem Engineering ep men Neuof Is tue of Information, Dian 116023, China
Abstract: This article describes the design of multi-function gamma spectrometer based on the STM32 microprocessor. The
instrument consists of the detector, the control circuit, GPS module, SD card storage module and the USB interface circuit. It
is a set of radiation detection composed of radiation source location targeting, data storage, USB transfer, and the other
function modules, it greatly enrich and improve the performance of the gamma spectrometer.
Key words: Y spectrometry; embedded system; STM32; nuclear radiation monitoring
随着对天然辐射场中低能量γ谱学及其应用的深人研
究,y能谱仪不仅在固体矿产勘探、油气普査、水文和工程地
应用程序
USB协议
文件系统
质调查等工业生产及科学研究方面,甚至在民用的环境辐射
场调査、建材与建筑裝饰材料放射性检测方面,都得到广泛
的应用,应用场合的复杂多样化对核辐射测量仪器提出新的
需求们。传统的核辐射量仪器常采用探头与主控仪器分离
ADC
的方式,而且主控仪器通常采用32位ARM7处理器甚至8
驱动」し驱动[駆动」[躯动
位单片机系统来进行控制,数据釆集常采用速度较低的ADC
串口]按键按键突时时
[驱动」1钟驱动
芯片。硬件电路复杂、体积大、集成度低、功能单一。近年ARM
公司 Cortex-M系列ARM核的推出将微控制器的性能提高
c0S-L内核?
到一个崭新的高度,同时功耗与成本大大降低。本文介绍一
种主要基于最新 Cortex~M3核的STM32微处理器,利用NaI
统硬件
探测器,融合无线通信,位置定位功能、具备大容量SD卡文
图1系统总体结构图
Fig. 1 Structure diagram of the overall system
件数据存储、USB传输接口的γ能谱仪设计。
头所需高乐外,还需提供信号调理,控制回路所需工作电源;
1系统总体结构
主控制器部分采集GPS模块定位数据,实时时钟模块时间数
据,加入到辐射测量数据中作为数据标志;同时将测量结果
本能谱仪是以意法半导体出品的STM32ざ片为主控制显示在TFT液晶屏上,或者通过USB电路传送至上位机;在
器,搭配NA探测器及外闱电路构建的硬件平台;以嵌入式主控制作用下,系统定时会将测量数据保存至SD卡,存储数
实时操作系统uasI2.90为软件平台、进行驱动开发,应用据以备回查凹。在系统硬件设计中,主控制器回路,前置放大
程序管理。系统总体结构如图1所示。
及脉冲成型电路、甄别电路及CPS电路是本能谱仪重点改进
2系统硬件设计
之处。谱仪硬件组成如图2所示。
2,1主控制器STM32
电源部分采用锂电池组供电,经过电源管理模块产生探
为了充分发挥 Cortex.-M3核特点,降低能谱仪功耗的同
收稿日期:2013-04-24
稿件编号:201304300
时提升系统处理速度和其他性能,系统采用STM32系列
作者貧介:黄丽佳(1991-),女,山东徳州人。研究方向:嵌入式系统设计。
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