激光荧光光谱仪的微机控制

这是一个微机控制的激光荧光光谱仪的数据米集和控制系统。本文描述了软件设计、接口电路设计以及抗干扰研究等。

本文介绍用MC一Z80单板机、MP一16打印机、CRT、A/D、D/A及各种接口电路组成的系统，实现对光谱仪器的控制和数据处理。诸如激光电源的触发控制、对激光调制光栅和单色仪光栅的异步控制、数据采集和输出、自动绘制曲线;具有自动/半自动/手动转换控制功能、可预置和修改多种参数的功能、能够实现两个光栅的自动定位等。用光纤隔离新技术成功地解决了微机在强干扰环境中的可靠工作问题。

一、微机的控制对象

激光荧光分光光度计，是一台分析物质成分的仪器。微机控制是提高光谱仪器精度、实现仪器自动化测试的重要措施。该仪器是由一台强功率的脉冲电源、激励双灯泵浦可调谐染料激光器激发样品并发射荧光，用单色仪扫描它的波长范围，用光电倍增管接收它的强度，经BJ一1取样积分器积分，用x一y记录仪记录，并用微机进行数据采集和处理。

微机控制保证了系统的调谐统一，还保证了控制对象稳定可靠地工作。微机控制光谱仪的结果，可取得激光激励波长与荧光发射波长的对应关系曲线，还可取得荧光发射波长匆脚度的对应关系曲线。图1示出微机控制激光荧光分光光度计的原理框图。

二、微机对光姗的控制

激光器调谐装置及单色仪是由步进机带动蜗轮、蜗杆传动，然后驱动光栅偏转来实现的。步进机选型为55BF003，用2一1拍方式工作，每步1.5°。蜗轮、蜗杆的传动比为1:40，光栅固定在蜗杆上，所以步进机每走一步(1，5°)，对应光栅偏转为2.25/，光栅所扫描过的波长范围为10人。

对单色仪中步进机控制有:预置起/止步数、预置快/慢时间常数等参数、有正/反转控制、有暂停/继续运行控制、有快/慢运行控制、有自动/半自动/手动控制等。单色仪的控制在时间上需要配合好，当产生激光与荧光的持续时间内，要保证单色仪中步进机处于静止状态。单色仪的动态参数由CRT显示，并将这些动态参数存放在RAM之中。步进机的驱动时序，可分别用移相法和查表法获得。移相法可由硬件或软件实现，但移相法修改时序不方便。查表法是在微机上用软件实现，可灵活修改时序，只需改变表格中的代码来实现，本系统采用了查表法。

本系统对单色仪的控制是成功的。由摄谱仪拍摄的激光激发光谱，可以证实微机控制光栅每步是10人的间隔。

三、软件设计

本系统的软件设计，其特点是适应多变的实验环境，全部程序用汇编语言编写，占用内存空间不超过1k字节，，程序全部由模块化的结构组成。