基于ARM的光泽计设计的开题报告

基于ARM的光泽计设计的开题报告一、研究背景和意义光泽度是衡量表面光滑程度的重要指标之一，因此在橡胶、纸张、塑料、陶瓷等行业中具有广泛应用。目前市场上的光泽计大多采用电机驱动旋转试样方式实现测量，但其复杂的机械结构和高昂的制造成本极大地限制了其普及和应用。相对地，基于ARM单片机的光泽计具有体积小、功耗低、操作方便、价格低等优点，可满足小型、便携式测量设备的需要。因此，本研究意在设计一款基于ARM单片机的光泽计，以实现高精度、低成本、便携式的光泽度测试。二、研究内容和技术路线1.系统框架设计基于ARM单片机的光泽计主要包括试样架、光源、光线探测器、信号采集和处理模块等组成部分。本研究将结合硬件电路设计和软件程序开发，设计出完整的系统框架，并通过仿真验证其实时性、稳定性和可靠性。2.光路设计在设计光路时，需考虑试样与光源、光源与探测器之间的距离、角度、反射等因素。本研究将采用反射型光泽计的结构，利用角度反射实现光线的反射和入射，以确保测量结果的精准度和稳定性。3.硬件电路设计硬件电路设计是整个系统的核心部分，设计好的电路必须能够实现对光泽度的准确测量，并能容忍大气压、温度、湿度等环境因素的影响。本研究将采用低功率电路设计、精密电压测量以及USB通讯等技术，实现对光泽度的高精度测量。4.软件程序开发软件程序开发是实现系统框架和电路设计的重要环节，需要编写光源和光线探测器的驱动程序，以实现可调控和高精度的光源控制和光线采集；同时需要编写采集处理程序，将原始数据进行滤波处理和数据分析，最终得出光泽度测试结果。三、研究预期成果1.设计出一款基于ARM单片机的光泽计原型2.实现对不同材料的光泽度测试，并与市场上的同类产品进行测试和对比3.分析原始数据，探究影响光泽度的因素，并提出改进建议4.撰写论文，发表学术论文四、研究难点和挑战1.光路设计时需要考虑各种角度、距离等因素，要确保光线的精确和稳定，是本研究面临的主要难点。2.在硬件电路设计过程中，需要考虑尽量减小测量误差，保证预期精确度，同时要避免涉及到较高成本和技术难度的元器件。3.软件程序开发方面，需要考虑对原始数据的实时采集和处理，精度要求较高，并且要考虑实时性和稳定性等因素。五、研究计划和进度1.第一阶段（1-2周）：调研市场上的光泽计，了解不同物料的光泽度测量要点，制定研究计划和技术路线2.第二阶段（3-6周）：设计硬件电路图，证明和修改电路板并完成调试3.第三阶段（7-11周）：实现基本的软件程序，验证可行性，并进行初步数据采集和分析4.第四阶段（12-14周）：进行测量结果的实验对比与验证，并基于实验数据进行细节完善5.第五阶段（15-16周）：编写论文，进行论文修改和完善，准备答辩六、参考文献1.MiaoSong,ZiaChoudhery,andYuehuaDing,“MeasurementofGlossonSampleSurfacesUsingaMobilePhone,”Sensors,vol.17,no.1,2017.2.JohnC.KostyakandElizabethM.MacDonald,“ComparisonofMethodstoMeasureSurfaceGloss,”JournalofCoatingsTechnology,vol.74,no.925,2002.3.AngeloFarina,“ReflectometryTechniquesforOpticalandGeometricalMeasurementsofSurfaceandCoatings,”MeasurementScienceandTechnology,vol.25,no.5,2014.4.N.RastogiandM.Prentice,“UseofSingle-AngleGlossMeasurementtoEvaluatetheScratchResistanceofPolymerFilms,”JournalofPolymerSciencePartB:PolymerPhysics,vol.33,no.12,1995.5.ThomasR.Wilhe