葉綠素含量測試儀實施方案及硬件選擇

一、項目概述

1.1 引言

光合作用是植物、藻類利用葉綠素，在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并釋放氧氣的生化過程，其作為植物生長中能量轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)，直接反映出植物生長狀況的好壞。葉綠素是光合作用中一類重要色素，在光合作用中，葉綠素吸收光的能量，并將能量用于合成碳水化合物。葉綠素有幾個不同的類型，葉綠素a和b是主要的類型，見于高等植物及綠藻。葉綠素含量是衡量植物光合作用與生長狀況的一項重要指標(biāo)，其檢測技術(shù)在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、研究等方面有著至關(guān)重要的意義。

1.2 項目背景/選題動機(jī)

葉綠素的相對含量，反映了植物真實的硝基需求量，從而了解土壤硝基的缺乏程度，指導(dǎo)合理施加氮肥，以此增加氮肥的利用率，并可防止施加過多的氮肥而使環(huán)境，特別是水源受到污染。目前，葉綠素含量的檢測主要依靠光電葉綠素檢測儀進(jìn)行測定。葉綠素檢測儀是以高靈敏度光電傳感器為主要檢測單元的智能化農(nóng)林儀器，具有實時檢測，攜帶方便，對被測物無傷害等優(yōu)點，在生產(chǎn)實踐中得到廣泛應(yīng)用。但此類儀器的主要生產(chǎn)國為日本、美國等，不僅價格昂貴，沒有中文操作界面，而且功能單一，不利于在我國廣大農(nóng)林工作人員中推廣。因此研制出適合于我國實際情況的價廉物美、簡單實用的測量儀具有重要意義。

本文所設(shè)計的葉綠素光電檢測儀，可以彌補國內(nèi)相關(guān)儀器的空白，具有測量精確、操作簡便、功能豐富、攜帶方便等優(yōu)點，為廣大農(nóng)林工作者提供便利，也為科技服務(wù)“三農(nóng)”做出自己的貢獻(xiàn)。

二、需求分析

2.1 功能要求

本系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)植物葉片葉綠素含量的測量及測量結(jié)果的存儲，檢測儀還集成了實時時鐘模塊、數(shù)字溫度計，可實現(xiàn)時間溫度的顯示，還可根據(jù)情況記錄、打印相關(guān)數(shù)據(jù)，簡化記錄方式。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)