| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第15-21页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第15-17页 |
| 1.1.1 我国水污染状况 | 第15页 |
| 1.1.2 居民饮用水离子含量检测的必要性 | 第15-16页 |
| 1.1.3 育种养殖中离子含量检测的必要性 | 第16-17页 |
| 1.2 嵌入式系统概述 | 第17-18页 |
| 1.2.1 嵌入式系统简介 | 第17页 |
| 1.2.2 STM32的FWLib固件库 | 第17-18页 |
| 1.2.3 STM32标准外设库 | 第18页 |
| 1.3 研究意义与主要工作 | 第18-21页 |
| 1.3.1 研究意义 | 第18-19页 |
| 1.3.2 研究目标 | 第19页 |
| 1.3.3 研究内容 | 第19-21页 |
| 第二章 相关技术与方法概论 | 第21-33页 |
| 2.1 嵌入式技术概述 | 第21-24页 |
| 2.1.1 GPIO概述与设置 | 第21页 |
| 2.1.2 中断原理与概述 | 第21-22页 |
| 2.1.3 USART原理与概述 | 第22页 |
| 2.1.4 定时器原理与概述 | 第22-23页 |
| 2.1.5 DMA与ADC原理与概述 | 第23页 |
| 2.1.6 DAC原理与概述 | 第23页 |
| 2.1.7 FLASH原理与概述 | 第23-24页 |
| 2.2 电化学方法概述 | 第24-28页 |
| 2.2.1 电化学反应的电极 | 第24-25页 |
| 2.2.2 循环伏安法 | 第25-27页 |
| 2.2.3 电化学传感器 | 第27-28页 |
| 2.3 拉曼光谱概述 | 第28-29页 |
| 2.3.1 拉曼光谱的原理 | 第28-29页 |
| 2.3.2 拉曼光谱的特点 | 第29页 |
| 2.3.3 拉曼光谱的应用 | 第29页 |
| 2.4 表面增强拉曼光谱概述 | 第29-30页 |
| 2.4.1 表面增强拉曼光谱的常用方式 | 第30页 |
| 2.4.2 表面增强拉曼光谱的应用 | 第30页 |
| 2.5 小波变换概述 | 第30-31页 |
| 2.6 选择性集成学习算法 | 第31页 |
| 2.7 波峰检测算法的评价 | 第31-32页 |
| 2.8 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 水中离子含量检测系统的设计与实现 | 第33-65页 |
| 3.1 水中离子含量检测系统介绍 | 第33页 |
| 3.2 水中离子含量检测系统需求分析 | 第33-35页 |
| 3.2.1 功能需求分析 | 第33-34页 |
| 3.2.2 性能需求分析 | 第34页 |
| 3.2.3 可行性分析 | 第34-35页 |
| 3.3 水中离子含量检测系统硬件电路设计 | 第35-37页 |
| 3.4 水中离子含量检测系统软件概要设计 | 第37-45页 |
| 3.4.1 整体设计思路 | 第37-38页 |
| 3.4.2 功能模块初始化 | 第38-44页 |
| 3.4.3 系统工作流程 | 第44-45页 |
| 3.5 水中离子含量检测系统详细设计与实现 | 第45-57页 |
| 3.5.1 电化学实验功能模块设计 | 第45页 |
| 3.5.2 三角波激励信号的实现 | 第45-47页 |
| 3.5.3 矩阵键盘的实现 | 第47-50页 |
| 3.5.4 LCD液晶屏模块的实现 | 第50-52页 |
| 3.5.5 字模提取 | 第52-53页 |
| 3.5.6 菜单模块的实现 | 第53-55页 |
| 3.5.7 菜单与矩阵键盘联合调试 | 第55-57页 |
| 3.6 检测数据特征值选取方法 | 第57-63页 |
| 3.6.1 去噪 | 第57-58页 |
| 3.6.2 拐点 | 第58-59页 |
| 3.6.3 最值 | 第59-60页 |
| 3.6.4 波峰与波谷 | 第60-61页 |
| 3.6.5 曲线包围的面积 | 第61-62页 |
| 3.6.6 输出特征值 | 第62-63页 |
| 3.7 本章小结 | 第63-65页 |
| 第四章 表面增强拉曼光谱集成检波算法研究 | 第65-85页 |
| 4.1 表面增强拉曼光谱在波峰检测的运用 | 第65-68页 |
| 4.1.1 光谱数据预处理 | 第65页 |
| 4.1.2 降噪 | 第65-67页 |
| 4.1.3 原始数据归一化 | 第67-68页 |
| 4.2 基本波峰检测算法 | 第68-74页 |
| 4.2.1 阈值法 | 第68-70页 |
| 4.2.2 差值法 | 第70-71页 |
| 4.2.3 小波法 | 第71-74页 |
| 4.3 波峰检测算法的优化 | 第74-79页 |
| 4.3.1 基检波器的集成 | 第74-76页 |
| 4.3.2 阈值的优化 | 第76-77页 |
| 4.3.3 基检波器的再集成 | 第77页 |
| 4.3.4 集成检波算法 | 第77-79页 |
| 4.4 表面增强拉曼光谱的数据分析软件开发 | 第79-83页 |
| 4.4.1 文件打开保存功能 | 第80-81页 |
| 4.4.2 图像的基础编辑功能 | 第81页 |
| 4.4.3 鼠标和滚轮编辑图像功能 | 第81-83页 |
| 4.5 波峰检测网站的开发 | 第83-84页 |
| 4.6 本章小结 | 第84-85页 |
| 第五章 便携水中离子含量检测系统测试 | 第85-99页 |
| 5.1 便携水中离子含量检测系统软硬件联合调试 | 第85页 |
| 5.2 便携水中离子含量检测系统实验方案 | 第85-88页 |
| 5.2.1 实验前期准备 | 第85-86页 |
| 5.2.2 实验步骤 | 第86-88页 |
| 5.3 硝酸盐溶液电化学测试 | 第88-93页 |
| 5.3.1 硝酸盐溶液检测实验数据采集 | 第88-89页 |
| 5.3.2 硝酸盐溶液检测实验数据处理 | 第89-93页 |
| 5.4 重金属离子溶液电化学测试 | 第93-97页 |
| 5.4.1 Cu~(2+)溶液的实验数据采集 | 第93-94页 |
| 5.4.2 Cu~(2+)溶液的实验数据处理 | 第94-95页 |
| 5.4.3 Cd~(2+)和Pb~(2+)实验结果展示 | 第95-97页 |
| 5.5 测试结果的网络共享 | 第97-98页 |
| 5.6 本章小结 | 第98-99页 |
| 第六章 总结与展望 | 第99-103页 |
| 6.1 总结 | 第99-100页 |
| 6.2 展望 | 第100-103页 |
| 参考文献 | 第103-109页 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 | 第109-111页 |
| 致谢 | 第111-112页 |