葡萄糖是植物体内的一种重要的可溶性糖,在植物生长发育过程中起着重要作用,通过检测植物体不同的组织、器官或不同生长阶段的葡萄糖含量,可以使我们了解植物体的生长、生理状态,为品种选育及施肥管控提供理论依据。传统的葡萄糖含量的测量方法有高效液相色谱法（HPLC法）、分光光度法、拉曼光谱法、气相色谱法等。但这些方法大多需要配备大型仪器使用,仪器价格昂贵,操作复杂,检测时间长,便携性能较差。现有的可以实现葡萄糖检测的便携式装置主要为利用生物传感器法的便携式血糖仪与电化学工作站。由于动植物体内的葡萄糖浓度范围不同,植物体中葡萄糖含量较高,从几毫摩到几百毫摩不等。葡萄糖在动植物体内存在的体液环境也不同,因此,血糖仪并不能用于植物体葡萄糖检测。电化学工作站可用于植物体葡萄糖检测,但不能直观的观察到植物体葡萄糖浓度,而且需要连接PC机使用。但是,植物生理学家以及农业一线科技人员经常需要对植物体的葡萄糖进行现场检测。因此,急需发展一种便携式的植物葡萄糖检测设备来实现植物体内葡萄糖的现场检测。在本工作中,利用电化学方法具有测量精度高、采集信号快、可连续监测、易于集成及便携等优势,利用嵌入式技术设计,以STM32F103ZET6芯片为控制器,设计相应外围电路,实现了可以对植物体葡萄糖进行原位、活体、现场、实时监测的便携式植物葡萄糖分析仪。本论文的主要工作内容如下:1.本文首先对不同葡萄糖检测方法以及葡萄糖检测设备进行了对比分析,总结了各个方法、仪器的优缺点,最终确定该仪器采用电化学检测的方法,基于传感器技术与嵌入式技术实现设计要求。2.在硬件系统方面,仪器的主控芯片为STM32F103ZET6,设计了与三电极体系相对应的恒电位电路使电极产生电信号。为了使信号可以被STM32芯片采集到,设计了对信号进行处理的电流电压转换电路、放大电路、滤波电路。为了监测环境指标,选择了高灵敏度的传感器进行温、湿度等环境因子的采集。利用实验室发展的传感器方法,自行制作葡萄糖传感器。另外,为使仪器功能更加齐全,还添加LCD屏幕、SD卡、按键等外设。3.除了完成简单的驱动程序、采集程序等基本功能设计之外,加入了嵌入式操作系统来提高CPU利用率,使检测更加快速,设计了友好的人机交互系统,不只局限于按键操作,可以同时通过点击屏幕完成相应功能。在功能上实现了对葡萄糖浓度进行监测的同时,还可以将数据保存在外部的SD卡中,将监测结果实时显示在屏幕上,以及对环境中温度、光照等因子进行检测。每个程序都进行了独立的测试和功能验证。4.设计验证实验,检测仪器性能,对硬件系统与软件系统进行完善。完成对PCB电路板的调试;并对各个功能进行实验,看是否达到要求;浓度检测之前先进行浓度标定,取得浓度标准曲线,嵌入到系统程序中;设计葡萄糖浓度梯度实验,获取葡萄糖浓度与仪器检测数据相关性关系;设计了对比实验与重复性实验,将我们装置的数据与现有仪器进行对比,确定仪器的准确性;对不同浓度葡萄糖溶液进行重复性实验,确保装置的重复性。