2.1 单片机测量控制系统
单片机控制系统主要由单片机处理器及钨丝灯光源﹑透镜﹑光纤探头、样品水池﹑清洗搅拌机构﹑直线导轨机构﹑蠕动泵阵列﹑反应测试室阵列﹑电磁阀阵列和控制电路等组成。光源、镜头、光探头、清洗搅拌针、注入清水及试样的管头等组装在直线导轨的移动滑块上。检测时，单片机首先控制直线导轨上的移动滑块至第一个反应测试室，控制蠕动泵抽取清水至测试室，然后控制清洗搅拌机构，使用搅拌针搅拌，待搅拌完成，打开相应电磁阀，排除清水；接着利用蠕动泵分别抽取适量的样品溶液和试剂溶液，使用搅拌针充分搅拌，待反应充分；最后，单片机控制点亮光源，由钨丝灯产生的可见光经过透镜聚光后穿过测试室，由微型光谱仪探测头把透射光导入光谱仪，记录光谱数据，然后将光谱数据传入ARM系统，进行水质参数浓度的分析。此时第一个参数测试完毕，按照上述步骤可完成水样中7种参数含量的测试。
由于水质中各个参数的吸收光波长不同，光谱的大致范围在400 nm～700 nm之间，因此，本系统中选择了体积小﹑寿命长﹑价格低的12 V 25 W的溴钨灯作为光源。
2.2 ARM硬件控制系统
ARM硬件控制系统的任务主要包括：光谱数据的接收与分析处理、控制单片机系统、测量数据发射、人机对话等，其结构框图如图2所示。水质参数开始检测后，首先通过LCD触摸屏对该系统的各个参数进行设定，ARM系统与单片机系统通信，通知单片机系统的各个模块准备测试。然后ARM系统向单片机系统发送测试第一个参数的命令，单片机系统按照制定好的步骤，完成试剂和样品溶液的充分反应，然后打开光源。这时，光谱仪的光线探头定位在第一个反应测试室的透射光孔处，透射光进入光谱仪的光纤探头，经过光纤传输，光谱仪开始采集数据，待采集完成后，通过光谱仪与ARM系统的连接并口传入ARM处理器S3C2440A中，然后ARM处理器对采集的数据进行处理，并存储处理结果以及在LCD触摸屏上显示该参数的吸光度曲线。待这些完成之后，ARM系统发送命令，通知单片机系统开始测试第二个参数，直至7个参数全部测试完毕为止。由于GPRS模块通过串口与S3C2440A相连接，ARM处理器通过串口发送AT指令对GPRS模块操作。测试完成之后，ARM处理器对已存储参数的浓度进行数据传输，通过GPRS网络将数据传输到远端的PC机端。