专利名称：红外前置处理机的制作方法
技术领域：
本发明属于红外仪与微型计算机联接装置红外分光光度计是用于有机化合物结构分析的大型精密仪器，它是采用样品图谱与标准图谱对照的方法进行分析的，是一种十分重要的分析手段。目前国内采用的是人工解谱，在标准图谱量达50万张的情况下进行寻找所作样品的图谱，工作量是很大的，而且效率也很低，是一个十分突出的问题，根据现有专利文献CN85101197，US、4、322、807、DE3211571、E、P207498中的报道，国外已有红外专用计算机分析成套仪器作为商品出售，但该成套仪器价格昂贵，操作提示全部采用英文，数据库封闭，这给用户带来了极大的不方便。
本发明的目的在于真对国外红外仪专用计算机成套仪器的不足之处，结合我国现有普及的计算机，特研制了红外前置处理机，可将国产红外仪与目前国内推广机型IBM系列微机及兼容机联接，控制进行数据采集及处理。使整个数据处理时间大大缩短，在1分钟内可以给出分析结果。
本发明的任务是研制出的红外前置处理机具有完成数据采集，实施控制、数据处理与微机通讯等在与软件配合下，具有进行联机检索、脱机检索、图谱解析、定量分析、打印绘图、数据库管理操作、数据库查询等功能。同时它还具有通用性强，造价低、数据库开放、汉字提示、操作简便等特点，是适用于目前红外仪与计算机联接必不可少的产品。
参见附1为红外前置处理机电路原理框2为红外前置处理机主控电路框3为红外前置处理机前级电路框图本发明所研制的红外前置处理机是与光栅分光光度计，计算机配套使用的一种红外前置处理装置。该机主要是由主控电路、前级电路、电源三部分组成，其工作程序是由主控电路发出驱动信号，经前级电路处理使红外仪扫描，由红外仪扫描的信号和同步控制信号经前级电路处理送置主控电路。该机的主控电路是由单片机(1)，串行通讯接口(9)，读写存贮器(RAM)(8)，只读存贮器(ROM)(7)，A/D转换器(6)、锁存器(10)、译码器(11)、晶振(12)组合而成;用于单片机(1)接受驱动指令，驱动红外仪扫描;红外仪扫描后，以电压方式给出的红外仪强度信号经A/D(6)转换为数字量，由单片机(1)以一定的速率采集，采集到的数字量送入处理机的数据读写存贮器(8)贮存。通过主控电路中的串行通讯接口(9)使单片机(1)与微型计算机联接，将采集到的数字量经串行通讯接口(9)送入微型计算机。锁存器(10)用于锁存数据线上地址信号;译码器(11)用于单片机给出信号，经译码器译码后，分别根据来自信号的不同选通RAM或A/D转换器;晶振用于给单片机提供一定频率的脉冲信号。
红外前置处理机的前级电路是由红外驱动电路(3)红外图谱透过率信号摄取电路(4)，同步控制电路(5)、状态控制电路(13)组合而成，其主要是用于控制驱动红外仪扫描和通过电位器摄取红外仪扫描时的透过率信号;红外驱动电路(3)是由放大器和微型继电器组成，其作用是来自单片机(1)的驱动信号，经放大器使继电器闭合驱动红外仪开始扫描，以达到控制红外仪扫描的开关过程;红外图谱透过率信号摄取电路(4)是由齿轮、电位器组成，其用于通过电位器将红外仪扫描信号送置主控电路;同步控制电路(5)是由反相器和多个与门组成，用于红外仪的同步扫描控制信号处理后送置主控电路，将红外仪扫描时的同步信号整理后供单片机(1)控制同步采样，同时状态控制电路(13)用于脱机、联机状态控制。
本发明研制的红外前置处理机具有与微机脱机的特点，也就是说，当微机工作忙时，红外前置处理机可直接驱动红外仪工作，采集数据，在这种情况下，只需将红外前置处理机单机工作按键开关打开，然后打开驱动红外仪工作按键开关，即可驱动红外仪开始扫描，同时单片机(1)采集数据。采集到的数据存入红外前置处理机RAM(8)中，数据采集完毕后，红外前置处理机自己进行选峰处理，处理后的峰值可存入RAM(8)中，在红外前置处理机不断电的情况下，数据可长期保存。当微机工作闲时向红外前置处理机发出指令，前置处理机可发送全部数据，也可发送峰值，微型计算机接受数据后，采用不同的方法继续对数据进行处理，最后给出结果。
实施例本发明所研制的红外前置处理机是与光栅分光光度计、计算机配套使用的一种新型的自动化学分析仪器，该仪器是由外壳、面板、主控电路、前级电路、电源组成，在仪器面板右侧分别有四个指示灯，即从右至左为扫描指示灯、通讯指示灯、联机工作状态指示灯、单机工作状态指示灯。在仪器面板左下角从左至右分别为仪器电源、驱动红外工作、数据发送、单机工作状态、复位按键开关。仪器背面左角装有两个插座，其中上插座与计算机联接，下插座与红外仪联接。在使用过程中红外前置处理机接通电源，只读存贮器(7)中程序运行。系统准备完毕后，前置处理机处于等待状态，按下红外前置处理机驱动开关，单片机(1)接受驱动指令后，驱动放大器(2)发出驱动信号，信号经过放大，送入驱动器(3)驱动红外仪扫描。当红外仪扫描后，以电压方式给出的红外仪强度信息经A/D(6)转换为数字量，由单片机(1)以一定的速率采集。采集到的数字量送入前置处理机的数据存贮器(8)备用，之后数字量经单片机(1)的串行口前置处理机串行通讯接口电路(9)送入微型计算机。微型计算机以中断方式，边接受数据边进行选峰处理和向绘图仪提供数据复制图谱。由于红外仪根据红外光波长的不同，红外仪扫描过程停止扫描自动更换滤光片成凸轮时，单片机(1)以中断方式停止采样，从而保证所采集数据的正确性。滤光片或凸轮更换完毕后，单片机(1)可继续采样。当红外仪扫描结束后，本身产生的结束信号被单片机(1)所测试，单片机(1)得到结束信号停止数据采集，同时向微型计算机发出结束信号后，微型计算机收到结束信号对数据进行编码处理。数据编码后，微机进入另一个软件系统，调出数据库逐个检索。检索结果以相似程度高、中、低的形式给出，如果相似程度给出后还不能确定是那个化合物时，可将数据库中与相似程度相应的图谱调出与样品图谱对比，进一步确证，如果所作样品是数据库中没有的化合物，检索后不能给出结果，启动图谱解析程序，系统给出样品所含有的可能基团。
当微机工作时，外部给单片机(1)一个信号，使单片机(1)处于脱离微机状态。驱动单片机(1)工作后，单片机(1)发出驱动信号，驱动红外仪扫描，同时单片机(1)采集数据，采集到的数据送入数据存贮器(8)，红外仪扫描结束后，单片机(1)处于等待状态，微机可随时发出指令，单片机(1)接收不同的指令后，可发送全部数据，也可发送峰值。微机接受数据后，采用不同的方法继续对数据进行处理，最后给出结果。
权利要求
1.一种与光栅红外分光光度计、计算机配套使用的红外前置处理机，其特征在于，该机是由主控电路、前级电路、电源三部分组成；由主控电路发出驱动信号，经前级电路处理使红外仪扫描，由红外仪扫描信号和同步控制信号经前级电路处理送置主控电路。
2.根据权利要求1所述的红外前置处理机，其特征在于，该机主控电路是由单片机(1)，串行通讯接口(9)，读写存贮器(ARM)(8)，只读存贮器(ROM)(7)，A/D转换器(6)锁存器(10)、译码器(11)、晶振(12)组合而成的主控电路，用于单片机(1)接受驱动指令，驱动红外仪扫描;红外仪扫描后，以电压方式给出的红外仪强度信号经A/D(6)转换为数字量，由单片机(1)以一定的速率采集，采集到的数字量送入处理机的数据读写存贮器(8)贮存。
3.根据权利要求2所述的红外前置处理机，其特征在于，该机通过主控电路中的串行通讯接口(9)使单片机(1)与微型计算机联接，将采集到的数字量经串行通讯接口(9)送入微型计算机。
4.根据权利要求1所述的红外前置处理机，其特征在于，该机前级电路是由红外驱动电路(3)，红外图谱透过率信号平衡摄取电路(4)、同步控制电路(5)、状态控制电路(13)组合而成，其主要是用于控制驱动红外仪扫描和通过电位器摄取红外仪扫描时的透过率信号。
5.根据权利要求4所述的红外前置处理机，其特征在于，该机前级电路中的红外驱动电路(3)是由放大器和微型继电器组成，其作用是来自单片机的驱动信号，经放大器使继电器闭合驱动红外仪开始扫描，以达到控制红外仪扫描的开关过程。
6.根据权利要求4所述的红外前置处理机，其特征在于，该机前级电路中的红外图谱透过率信号摄取电路(4)是由齿轮，电位器组成，其用于通过电位器将红外仪采集扫描信号送置主控电路。
7.根据权利要求4所述的红外置处理机，其特征在于，该机前级电路中的同步控制电路(5)、状态控制电路(6)是由反相器和多个与门组成，用于红外仪的同步扫描控制信号处理后送置主控电路，红外仪扫描时的同步信号整理后供单片机控制同步采样。同时状态控制电路(13)用于脱机、联机状态控制。
全文摘要
一种与光栅红外分光光度计，计算机配套使用的红外前置处理机，是由主控电路、前级电路、电源三部分组成。接通电源，单片机接受驱动指令驱动红外仪扫描，红外仪扫描后，以电压方式给出的信号经A/D转换为数字量，数字量经单片机的串行口、前置处理机的串行通讯接口电路送入微机。该机具有通用性强，造价低，数据库开放，汉字提示，操作简便等特点，是适用于目前红外仪与计算机联接必不可少的新产品。
文档编号G01J3/28GK1055058SQ9010159
公开日1991年10月2日 申请日期1990年3月18日 优先权日1990年3月18日
发明者赵生亚, 苗卫东, 刘明健, 郭平 申请人:中国人民解放军36016部队