微系统技术是以微纳尺度理论为支撑, 微集成工艺为基础, 并通过功能模块集成, 实现单一或多种用途融合的综合性前沿技术。应用微系统技术对加速光电系统性能的全面提升、有效降低成本具有重要意义。以2019年度微系统领域关键技术进展为基础, 讨论目前光电领域微系统技术的难点问题, 为该领域研究人员提供参考。

针对目前卫星遥感器进行场地定标的光谱观测仪器的应用需求，设计了可见近红外波段（0.4 μm~1.0 μm）的光谱辐射采集电路系统，并结合光谱辐射采集模块进行了应用与数据分析。重点介绍了线阵探测器的选型与驱动需求，并完成了基于STM32微处理器的设计。结合辐射观测需求，在信号处理部分使用仪表放大器运放对探测器的模拟输出信号进行处理，并采用STM32内部的A/D转换器采集。分析数字信号输出的结果，该辐射测量电路系统的的采集数据达到了1 LSB的数据精度（≤0.8 mV）。探测器电路系统应用到光谱辐射采集模块中，进行了户外应用与数据分析，光谱辐照度比对结果的偏差小于5%。光谱辐照度的比对结果证明整个系统可以直接进行产品应用，满足野外辐射测量数据的可靠性获取。

为满足多种尺寸液晶显示模块测试要求,提出了一种基于Zynq-7000系列平台视频信号发生设备的设计。该片上系统利用Zynq片上微处理器和可编程逻辑在嵌入式系统开发中各自的优势,实现了包括多分辨率实时切换、定制化视频时序生成、带触摸功能人机交互界面等功能。

针对远程通信装备的监管，设计了一种基于精简指令集(RISC)微处理器(ARM)和多通信模式的装备远程监控系统。以ARM S3C2410 微处理器为核心，构建了系统的硬件监控平台，利用以太网、GPRS、短信等通信方式，实现对远程通信装备的管理、控制和故障处置。介绍了系统的数据收发过程和通信协议的实现方法。系统测试结果表明，在4 种通信方式下，该系统均运行稳定，能在3 min 内完成故障告警信息上报，20 s 内完成远程装备的参数查询，35 s 内完成对远程装备的参数设置。

基于TMS320F28335设计了一种人体运动识别与测评装置。利用运动传感器MPU6050获取人体运动姿态数据，并与标准数据相比较，能够实时提醒使用者动作的规范程度。独特的可编程教练模式，能够现场采集和处理标准数据，适用于体育训练和患者康复。该装置使用串口LCD作为显示模块，能够显示所测人体运动的加速度、角度和人体运动轨迹的测评与分析结果。给出了系统液晶显示电路的硬件设计和软件流程图。实验结果表明，所设计的显示电路模块接口简单，使用方便，体积适中，能够满足可穿戴人体运动轨迹测评的显示要求。

以ARM为开发平台,利用LED照明和通信的双重功能,提出一种新型的基于照明LED光辐射传输的可视化导览系统。分析了照明LED驱动和调制编码、导览器运动轨迹识别和语音播报原理,讨论LED脉冲驱动、光传输与照明闪烁的关系,建立嵌入式环境下的电子导览地图。系统根据景点位置以图、文、声方式为游客提供导览服务,实现设定景区的自助电子导览的功能。结果表明,LED在保证景区正常照明的同时,能利用光照辐射区域实现景点位置信息传输,并完成对应景点信息的显示和播报。系统操作方便,可靠实现了景区旅游路线的可视化导览,具有较高的实用和推广价值。

设计了一种便携式的光谱检测系统。该系统采用线阵CCD作为光电转换器件。它以基于ARM架构的S3C2410为核心,在其上移植了嵌入式Linux操作系统,开发了Linux下A/D转换驱动程序,并利用Qt/Embedded开发了人机界面。实际应用表明:该系统能够实现光信号的采集处理以及光谱图的绘制。人机界面友好、操作简单、功能较强、准确度高。

脉冲位置调制是室内可见光通信的主要调制方式之一,它具有功率利用率高,频带利用率好,抗干扰性强的特点。为实现室内大功率白光LED照明通信,在分析PPM的原理基础上提出了一种改进的调制方式,给出了这种PPM符号的结构,并设计了大功率LED的驱动电路。其主要特点是由单片机直接输出帧同步信号加PPM信号,不设置保护时隙,其利用LED不发光的位置信息传输信号。实验结果表明该PPM调制方式能兼顾室内照明和通信功能。