【正文】 7所示。PC機開始設(shè)置為地址傳送方式。從OFIH地址碼開始發(fā)送，然后接收地址回送碼，如回送地址等于發(fā)送地址碼，則說明與從機握手成功。繼而可以設(shè)置為數(shù)據(jù)傳送方式，開始與從機交換數(shù)據(jù)直到數(shù)據(jù)結(jié)束為止[15]。圖16 TLC1549工作流程圖Fig 16 Operating Flow Diagram of TLC1549 單片機的通信軟件單片機的波特率要與PC機一致。定時器Tl作為波特率發(fā)生器，設(shè)置為工作模式2。串口設(shè)置為工作方式3，數(shù)據(jù)的傳送格式為11位，即1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位和作為數(shù)據(jù)/地址控制位的第9位。采用查詢方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。單片機在通信開始階段，首先設(shè)置為傳送地址方式，等待接收地址，只有當接收到本機的地址碼時，才回送本機地址給PC機，以作為應答信號。然后設(shè)置為產(chǎn)生數(shù)據(jù)方式，以便開始傳送數(shù)據(jù)。其通信數(shù)據(jù)的約定要與PC機一致，即以什么樣的數(shù)據(jù)位結(jié)束標識，多少位數(shù)據(jù)位一個數(shù)據(jù)塊或多少位數(shù)據(jù)進行一次累加和校驗。校驗回送碼為00H時表示發(fā)送正確，OFFH為錯誤，需要重發(fā)。下面給出單片機查詢方式通信的主程序。其程序框圖如圖18所示。6 光電檢測系統(tǒng)對農(nóng)藥殘留檢測的實驗研究利用所設(shè)計的農(nóng)藥殘留光電檢測系統(tǒng)對農(nóng)藥樣品進行實際的檢測實驗，根據(jù)得到的電壓數(shù)據(jù)，建立起農(nóng)藥殘留濃度與光強(電壓)的數(shù)學模型，驗證所設(shè)計的農(nóng)藥殘留檢測系統(tǒng)的可行性[16]。圖17 PC機與單片機通訊主程序框圖Fig 17 Communication Main Program Block Diagram of PC and Singlechip 測量原理本系統(tǒng)農(nóng)藥殘留的檢測原理是:乙酞膽堿酷酶對魯米諾過氧化氫化學發(fā)光體系有催化作用，其經(jīng)由有機磷農(nóng)藥(例如敵百蟲)抑制后會導致魯米諾過氧化氫乙酞膽堿酷酶體系的化學發(fā)光信號降低，基于此可對有機磷農(nóng)藥進行檢測。魯米諾過氧化氫發(fā)光體系:魯米諾在堿性溶液中可被過氧化氫氧化而處于激發(fā)態(tài)，當激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時發(fā)光，最大波長為425nm。 測量實驗 實驗試劑魯米諾儲備液:sigma公司購買，加入4g的氫氧化鈉，搖勻，定容到l000mL，避光一周后使用。魯米諾工作液:吸取50mL儲備液于500mL的容量瓶中，加入200mL的水，定容到500mL，搖勻，避光兩天后使用。圖18 從機通訊主程序Fig 18 Communication Main Program of Slave敵百蟲儲備液(100mg/L):sigma公司購買，溶于酒精中配置，冰箱中20攝氏度保存。敵百蟲工作液:配備不同濃度的敵百蟲工作液(0，，,，,，，,)，冰箱中4攝氏度保存。過氧化氫儲備液(%):，搖勻，冰箱中4攝氏度保存。過氧化氫工作液(十萬分之一濃度):%過氧化氫儲備液用水定容到100mL，避光，冰箱中4攝氏度保存。(2)測定方法打開電源給系統(tǒng)預熱，為消除光電二極管暗電流的影響，進行系統(tǒng)電壓調(diào)零。調(diào)零完成后，將魯米諾過氧化氫體系3mL加入石英杯中，將配置好的不同劑量的敵百蟲溶液2mL注入到裝有魯米諾過氧化氫體系的石英杯中，測出光強(電壓)變化。其測量結(jié)果如表l所示。根據(jù)已測數(shù)據(jù)，用最小二乘法進行處理，其關(guān)系趨勢圖如下圖19所示。由圖可以看出，，呈現(xiàn)明顯的線性關(guān)系。表1 濃度與光強（電壓）Table 1 Density and Light Intensity(Voltage)濃度（mg/L）0電壓（v）圖19 濃度電壓趨勢圖Fig 19 Trend Chart of Density and Voltage 誤差分析取一組不同濃度的敵百蟲溶液(，,，)，用檢測系統(tǒng)對其檢測得到一組測量濃度。將他們進行對比并做誤差分析。數(shù)值如表2所示：表2 濃度對比表Table 2 Density Comparison Table電壓（v）濃度（mg/L）測量濃度(mg/L)相對誤差%%%%%注:相對誤差=|測量值真實值|/真實值由此可以看出:在接近食品衛(wèi)生敵百蟲含量國家標準()的低濃度范圍內(nèi)，測量誤差偏大，靈敏度較低，這可能是因為光電二極管中的暗電流和系統(tǒng)中的噪聲影響造成的。同類型的實驗中采用光電倍增管靈敏度較高，檢出限低于國家標準一個數(shù)量級，這是本系統(tǒng)的改進方向[17]。 小結(jié)，基本上能夠達到食品衛(wèi)生農(nóng)藥含量國家標準。但精度和靈敏度都不是太高，尤其在低濃度范圍內(nèi)，線性較差，本實驗系統(tǒng)應進一步改進。如選擇光敏性更好的光敏器件，并利用光纖進行傳導，檢測精度將得到數(shù)量級的提高，而在數(shù)據(jù)采集上可以考慮使用數(shù)據(jù)采集卡，這是本系統(tǒng)以后的研究方向。7 結(jié)論本文針對農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)不能滿足現(xiàn)場快速檢測需要的現(xiàn)狀，應用化學發(fā)光與光電檢測技術(shù)相結(jié)合的方法，設(shè)計了一種光電檢測系統(tǒng)對農(nóng)藥殘留進行檢測。闡述了光電檢測系統(tǒng)理論，利用設(shè)計的檢測系統(tǒng)對農(nóng)藥殘留濃度進行了實驗研究。主要工作如下：(1)綜述了農(nóng)藥殘留殘留檢測技術(shù)及光電檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀。從農(nóng)藥殘留的危害著手，闡述了農(nóng)藥殘留實時快速檢測的必要性，并說明了用光電檢測技術(shù)進行農(nóng)藥殘留快速檢測的必要性和意義。(2)設(shè)計了農(nóng)藥殘留的光電快速檢測儀器，從噪聲方面考慮，選擇了低噪聲、暗電流隊級的光電二極管和低噪聲的運算放大器。同時電路設(shè)計也主要考慮了噪聲因素，進行了濾除噪聲信號方面的處理。(3)對敵百蟲進行了實驗測量，靈敏度較高、線性度較好。：(1)系統(tǒng)測出的最低檢出限基本達到了國家標準，但在低濃度范圍內(nèi)靈敏度和線性度都較差；這表明系統(tǒng)中還存在噪聲信號的影響，電路在低噪聲設(shè)計上還應進一步改進。(2)目前本系統(tǒng)還局限在實驗室中進行農(nóng)藥殘留的研究，還不具備現(xiàn)場實時測試的能力。根據(jù)本文的研究情況，還有一些問題有待進一步研究；(1)本文針對的是一種農(nóng)藥殘留物與化學發(fā)光物的光強檢測，要進一步研究多種化學發(fā)光物與多種農(nóng)藥的發(fā)光反應；(2)本文采用的化學發(fā)光法是用魯米諾過氧化氫體系，以后可以考慮用其他發(fā)光體系進行研究；(3)可以選用精度更高的光電倍增管進行光電轉(zhuǎn)換，同時用光纖進行光信號傳輸，數(shù)據(jù)采集部分也可以選用數(shù)據(jù)采集卡[18]；(4)從實際應用考慮，檢測儀器應當朝集成化和現(xiàn)場測量方面進一步研究。參考文獻[1] [D]燕山大學，2005，10:12.[2] 李艷霞，[J]周口師范學院學報，(5):8081.[3] [D]燕山大學，:22.[4] 陳芳，楊冰儀，龍軍標，[J]中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，2(2):382383.[5] [D]南京農(nóng)業(yè)大學，2006，6:37.[6] 戴修純，徐漢虹，〔J〕廣東農(nóng)業(yè)科學，:118.[7] 劉萍，[J]環(huán)境污染與防治，(1):5556.[8] [D]西北大學，:13.[9] [D]天津大學，2004,45.[10] 孫玲，周壽桓，閻吉祥，姜東升，[J]激光與紅外，(6):417418.[11] [M]北京:機械工業(yè)出版社，2005，1921.[12] [M]北京:機械工業(yè)出版社，1992，12.[13] 高岳，王霞，王吉暉，[M]北京:電子工業(yè)出版社，2009，45.[14] 郭培源，[M]北京:北京航空航天大學出版社，2006，10.[15] 錢浚霞，[M]北京:機械工業(yè)出版社，1993:12.[16] [M]北京:北京郵電大學出版社，2005:198216.[17] 張永林，[M]北京:高等教育出版社，2005，6871.[18] Richard , Immufluoescence Sensor For Water Pollution Analysis,SPIE Proceeding,1998,3539:285288.致 謝在畢業(yè)論文即將完成之際，向曾經(jīng)給我?guī)椭椭С值娜藗儽硎局孕牡母兄x。首先，感謝我的指導老師劉旭紅。劉老師的諄諄教導讓我受益匪淺。不管是論文的選題，還是論文的寫作，劉老師都給予了我辛勤的指導。劉老師的治學態(tài)度以及為人處世的態(tài)度讓我受益終生。其次，感謝領(lǐng)導們辛勤教導，他們四年來給予我們很多關(guān)心和支持。最后，特別感謝我的父母，他們不求回報地養(yǎng)育了我二十多年，在學習和工作上都支持我，幫助我克服了各種困難。附錄附錄1：程序代碼附錄2：光電檢測電路系統(tǒng)pcb版圖A面附錄3：光電檢測電路系統(tǒng)pcb版圖B面附錄4：光電檢測電路系統(tǒng)pcb版圖附錄5：光電檢測電路系統(tǒng)原理圖