2.5 其他外圍電路

經過外圍電路調理過的核輻射脈沖信號通過STM32內置的高速ADC進行測量，STM32F103ZET擁有兩個12bit的ADC，其VREF+，VREF-為基準電壓輸入引腳?；鶞孰妷狠敵鲭娐凡捎肦EF3233，為系統(tǒng)提供精密3.3 V參考電壓，保障數(shù)據(jù)采集精確。

利用STM32內置全速USB2.0接口，配合若干電阻電容，擴展USB接口，作為上位PC機與譜儀通訊使用。上述部分具體連接電路在此不予贅述。

3 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)設置數(shù)據(jù)處理、LCD實時顯示、鍵盤掃描、SD卡數(shù)據(jù)讀寫、GPS位置定位數(shù)據(jù)處理、處理USB數(shù)據(jù)傳輸和消息處理一共7個任務。由于核信號的隨機性和峰值信號的時間間隔不可預料性。輻射強度測量重要數(shù)據(jù)處理，采用DMA中斷方式，保證采集數(shù)據(jù)能夠快速得到處理。

各個任務利用uCosII提供的消息隊列機制循環(huán)處理上位機命令和鍵盤命令。消息任務中設置消息處理函數(shù)，根據(jù)命令不同，通知數(shù)據(jù)處理任務處理數(shù)據(jù)，通知SD卡任務備份數(shù)據(jù)，以及將GPS加入至輻射測量數(shù)據(jù)等。鍵盤掃描任務進行用戶指令的識別，將其發(fā)送到消息處理任務;LCD顯示任務完成輻射數(shù)據(jù)譜線及相關參數(shù)的顯示。

SD卡數(shù)據(jù)存儲采用開源的FAT32文件系統(tǒng)包FATFS0.07C完成，SD卡數(shù)據(jù)任務運行時首先進行文件系統(tǒng)的相關結構體初始化，然后響應按鍵指令后將測量數(shù)據(jù)采用定期或非定期寫入，以后后續(xù)使用進行翻查。USB數(shù)據(jù)傳輸任務響應上位機指令，將實時數(shù)據(jù)或從SD卡讀取歷史數(shù)據(jù)傳輸至上位機。

在STM32上電復位后，首先進行設備自檢，硬件設備無誤后啟動操作系統(tǒng)并創(chuàng)建任務，開始運行應用程序。

4 結論

通過實地使用，實測137Cs放射源能譜很清楚看出137Cs發(fā)出的全能峰、康普頓峰和反射峰。其能量分辨率達到10%左右。

該系統(tǒng)其他技術參數(shù)為：γ射線能量分析范圍為20 keV～3.0 MeV，連續(xù)測量數(shù)據(jù)符合放射性統(tǒng)計漲落規(guī)律，使用NAI探測器時，整機功耗為小于990 mW，實測USB最大傳輸速率為1 Mbps，在核輻射現(xiàn)場測量中有較好的應用前景。