光谱分析作为现代分析测试中最为常见的一种技术手段，能够以很少的样品损耗提供较全面的物质特征信息，因而在冶金矿业、地质地貌、工业机械、石油化工、医药安全、卫生质检等领域中一直发挥着重要作用。本文在介绍光谱分析仪器基本原理和发展历史的基础上，依托课题项目自主设计的荧光分光光度计平台，通过研究微弱荧光的采集与数据处理方法，并根据实际使用需求，设计了光谱分析软件的整体框架及各模块功能。全文详细介绍了光谱分析仪器硬件平台的设计，包括嵌入式芯片及相嵌入式操作系统的选取、各通讯接口的设计、信号调理电路的设计、数模转换电路的设计，以及光谱分析仪器各功能的实现方案。对本项目所使用到的凹面衍射光栅成像系统的像差进行分析，并利用Zemax软件计算、模拟、完善本项目所使用光学系统。同时，也分析了在光谱数据测量过程中可能产生误差的各种情况，并从电路噪声、光学像差、机械误差三个方面提出了相应的解决方案。利用嵌入式系统的网络开发组件，搭建了基于精简TCP/IP协议的数据传输系统，编写了相应的Web页面，实现了网络数据传输功能。最后，使用Delphi7.0作为开发工具，编写了PC机端光谱数据处理与分析软件，包括了机电控制、文件操作、数据处理和用户管理四个部分，简洁易用，具有良好的交互性。整体系统的工作波长范围覆盖200-700nm，选用凹面衍射光栅成像系统，配合编写的光谱分析软件可实现光谱谱图多种扫描模式的采集任务，经过光谱处理后的采集结果可用作准确的定性、定量分析，达到了预期的设计要求。