拉曼光谱是一种关于分子散射的光谱,光子通过与分子相互作用产生的拉曼偏移来表示分子的结构或者成分组成。每一种物质都有独一无二的拉曼光谱,在条件一定的情况下,它的强度与物质的浓度成正比,由此可以通过对物质的拉曼光谱测量以得到物质的种类,浓度的判别。由于激光技术、计算机技术等快速发展,拉曼光谱技术得到飞速发展,其应用范围不再局限于理论研究,而在实际应用领域获得了突破性的进展,从生物医学、考古、环保乃至安检、贸易和司法等各个领域。拉曼光谱分析技术是一种非破坏性的、非接触性的一项技术,只需少量的样品,而且不需要事先预处理,就可得到清晰明显的光谱信号,因此利用拉曼光谱仪去检测酒精、汽油等危险品时,既安全,又可以快速检测出危险品。因此,本文设计了一套基于STM32的近红外拉曼光谱仪,可以快速安全检测出危险品。本文的主要工作内容如下:(1)研究了拉曼光谱仪涉及的基本原理和相关技术,包括拉曼散射原理、光电传感器原理、蓝牙通信技术以及数据处理与定性分析的相关技术。(2)依据功能需求,将拉曼光谱仪分为三部分,分别为光谱数据采集模块、光谱数据传输模块和光谱数据处理模块,对各个模块做硬件软件设计。硬件部分设计主要为处理器电路设计、CMOS驱动电路设计、蓝牙模块电路设计等等,绘制电路图。软件部分设计可以分为两大部分,第一部分是底层软件,负责硬件工作的程序,包括CMOS驱动程序、数据传输程序和FLASH读写程序;第二部分是上位机的软件,这部分是对光谱数据的数据处理和定性分析,利用了质量评价方法算法、数据处理算法、谱峰识别算法、判别分析算法,在上位机处理分析光谱数据,展示光谱图。(3)最后对光谱仪进行了波长标定和样品测试,确定像元与波长的相应关系,成功检测出酒精、汽油等样品的拉曼光谱,并在上位机展示样品的光谱图。通过样品检测试验,验证了拉曼光谱仪的快速检测能力,检测准确度高,达到预期目标。