微型多波段紅外光譜果品品質(zhì)檢測裝置的研制
發(fā)布時間:2021-08-30 03:13
果品品質(zhì)檢測儀是近紅外光譜分析技術(shù)的重要應(yīng)用。由于果品中的含氫官能團可以吸收一定波長的近紅外光,因此當(dāng)近紅外光照射到待測果品時,采集到的漫反射光譜能量的衰減情況可以反映果品的糖度、酸度、水分含量。針對目前市場上現(xiàn)有的紅外檢測設(shè)備體積大、成本高、不易攜帶的問題,本文在已有的研究基礎(chǔ)上,以蘋果等薄皮水果為研究對象,以果品的糖度、酸度和水分含量為檢測指標(biāo),應(yīng)用近紅外無損檢測技術(shù),設(shè)計和開發(fā)了一款低成本、低功耗、微型化果品品質(zhì)檢測設(shè)備。主要研究內(nèi)容如下:首先,綜合國內(nèi)外研究成果,分析傳統(tǒng)研究方案的優(yōu)缺點,再結(jié)合已有儀器結(jié)構(gòu)特點,提出了微型多波段紅外光譜果品品質(zhì)檢測裝置的設(shè)計方案。其次,根據(jù)設(shè)計方案,設(shè)計整個水果品質(zhì)檢測系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分。硬件設(shè)計中主要有對MCU的選擇,不同波長的近紅外光的選擇,數(shù)據(jù)的采集與處理,電源設(shè)計,按鍵設(shè)計,程序下載設(shè)計以及藍牙數(shù)據(jù)的傳輸。該軟件主要包括MCU控制程序和簡單的手機軟件程序,MCU部分是在BLE4.0協(xié)議;A(chǔ)上實現(xiàn)裝置開機、校準(zhǔn)、A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理、藍牙數(shù)據(jù)發(fā)送、無操作定時關(guān)機等功能,手機端軟件主要是實現(xiàn)與裝置進行穩(wěn)定的藍牙連接,數(shù)據(jù)處理,顯示接...
【文章來源】:濟南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線結(jié)構(gòu)圖
圖 2.1 傳統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)圖獲取近紅外光譜的方式有三種,分別為透射、漫反射、漫透射。不同的方式缺點,根據(jù)設(shè)計的需求,選擇合適的方式。如圖 2.2 所示,從左到右,依次、透射和漫透射。對于漫反射檢測方式:光源和檢測器都在同一側(cè),在檢測過獲取一個方向果皮附近的果肉信息,更適合測量薄皮水果;對于透射和漫透射源和檢測器的位置來看,透射是可以獲取水果整個果肉的信息,但是這種方樣品要求很高,例如,樣品要易透光、光源強度要高等。本文采取的是漫反射計算機(單片機)放大處理 鍵盤控制光纖探頭溫度顯示與補償液晶顯示樣品A/D 轉(zhuǎn)換模型
14圖 3.1 CC2540 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖.2 CC2540 核心板該設(shè)計采用 CC2540 核心板作為主控電路,實現(xiàn)所需功能。核心板電路主要包括天巴倫匹配電路、晶振電路,還有基本的電源輸入端、接地端、I/O 口端。芯片外接個晶振分別為32MHz和32.768K,為了運行RF收發(fā)器,我們需要采用頻率為32MH頻振蕩器。圖 3.2 和圖 3.3 分別為核心板電路圖和實物圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多元線性回歸在MATLAB中的實現(xiàn)[J]. 李立欣,許健開. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2018(13)
[2]Matlab多元線性回歸預(yù)測城市建成區(qū)面積[J]. 曹應(yīng)舉,張永彬,溫繼滿,汲姣,劉佳麗. 唐山學(xué)院學(xué)報. 2018(03)
[3]基于CC2540的超低功耗藍牙模塊的設(shè)計[J]. 金純,賈珍梅,劉魯云,金潔. 電視技術(shù). 2015(01)
[4]水果糖酸度品質(zhì)實時檢測裝置的設(shè)計[J]. 陸輝山,張林. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(10)
[5]便攜式近紅外水果內(nèi)部品質(zhì)檢測儀原理及應(yīng)用進展[J]. 劉燕德,周延睿. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2013(04)
[6]基于CC2540的藍牙射頻模塊設(shè)計[J]. 曹青春,劉輝. 海南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[7]基于可見-近紅外光譜的砂糖橘總酸無損檢測[J]. 代芬,洪添勝,羅霞,洪涯,李巖. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[8]近紅外光譜分析技術(shù)在我國大宗水果品質(zhì)無損檢測中的應(yīng)用研究進展[J]. 蘇東林,李高陽,何建新,張菊華,劉偉,朱向榮,單楊. 食品工業(yè)科技. 2012(06)
[9]三種不同便攜式可見/近紅外分析儀對比研究[J]. 常冬,王加華,蔣圣楠,韓東海. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報. 2011(05)
[10]便攜式近紅外光譜儀測定蘋果酸度和抗壞血酸的研究[J]. 楊帆,李雅婷,顧軒,馬姜,樊星,王曉萱,張卓勇. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(09)
博士論文
[1]中國水果出口的貿(mào)易演進及優(yōu)化策略研究[D]. 張復(fù)宏.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]水果糖度和酸度的近紅外光譜無損檢測研究[D]. 劉燕德.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于果品品質(zhì)檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉佳.濟南大學(xué) 2018
[2]果品品質(zhì)微型檢測裝置的研制與開發(fā)[D]. 司志剛.濟南大學(xué) 2017
[3]便攜式寒富蘋果品質(zhì)快速無損檢測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 裴軍強.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]一種便攜式蘋果糖度無損檢測儀的設(shè)計[D]. 郭亞.深圳大學(xué) 2016
[5]不同誤差影響模型下總體最小二乘法在多元線性回歸中的應(yīng)用研究[D]. 董巧玲.太原理工大學(xué) 2016
[6]基于Andriod的公司手機客戶端的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 孟慶海.吉林大學(xué) 2016
[7]基于android系統(tǒng)的臍橙品質(zhì)近紅外光譜無損檢測技術(shù)[D]. 翟建龍.華東交通大學(xué) 2015
[8]基于Android和ARM平臺BLE4.0的手腕式計步器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 蔡露.廣西師范大學(xué) 2015
[9]水果糖度可見/近紅外光譜在線無損檢測研究[D]. 吳文強.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]基于三波段六光束反射式的近紅外水分儀的研究[D]. 朱振宇.東北大學(xué) 2011
本文編號:3371944
【文章來源】:濟南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線結(jié)構(gòu)圖
圖 2.1 傳統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)圖獲取近紅外光譜的方式有三種,分別為透射、漫反射、漫透射。不同的方式缺點,根據(jù)設(shè)計的需求,選擇合適的方式。如圖 2.2 所示,從左到右,依次、透射和漫透射。對于漫反射檢測方式:光源和檢測器都在同一側(cè),在檢測過獲取一個方向果皮附近的果肉信息,更適合測量薄皮水果;對于透射和漫透射源和檢測器的位置來看,透射是可以獲取水果整個果肉的信息,但是這種方樣品要求很高,例如,樣品要易透光、光源強度要高等。本文采取的是漫反射計算機(單片機)放大處理 鍵盤控制光纖探頭溫度顯示與補償液晶顯示樣品A/D 轉(zhuǎn)換模型
14圖 3.1 CC2540 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖.2 CC2540 核心板該設(shè)計采用 CC2540 核心板作為主控電路,實現(xiàn)所需功能。核心板電路主要包括天巴倫匹配電路、晶振電路,還有基本的電源輸入端、接地端、I/O 口端。芯片外接個晶振分別為32MHz和32.768K,為了運行RF收發(fā)器,我們需要采用頻率為32MH頻振蕩器。圖 3.2 和圖 3.3 分別為核心板電路圖和實物圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多元線性回歸在MATLAB中的實現(xiàn)[J]. 李立欣,許健開. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2018(13)
[2]Matlab多元線性回歸預(yù)測城市建成區(qū)面積[J]. 曹應(yīng)舉,張永彬,溫繼滿,汲姣,劉佳麗. 唐山學(xué)院學(xué)報. 2018(03)
[3]基于CC2540的超低功耗藍牙模塊的設(shè)計[J]. 金純,賈珍梅,劉魯云,金潔. 電視技術(shù). 2015(01)
[4]水果糖酸度品質(zhì)實時檢測裝置的設(shè)計[J]. 陸輝山,張林. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(10)
[5]便攜式近紅外水果內(nèi)部品質(zhì)檢測儀原理及應(yīng)用進展[J]. 劉燕德,周延睿. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2013(04)
[6]基于CC2540的藍牙射頻模塊設(shè)計[J]. 曹青春,劉輝. 海南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[7]基于可見-近紅外光譜的砂糖橘總酸無損檢測[J]. 代芬,洪添勝,羅霞,洪涯,李巖. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[8]近紅外光譜分析技術(shù)在我國大宗水果品質(zhì)無損檢測中的應(yīng)用研究進展[J]. 蘇東林,李高陽,何建新,張菊華,劉偉,朱向榮,單楊. 食品工業(yè)科技. 2012(06)
[9]三種不同便攜式可見/近紅外分析儀對比研究[J]. 常冬,王加華,蔣圣楠,韓東海. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報. 2011(05)
[10]便攜式近紅外光譜儀測定蘋果酸度和抗壞血酸的研究[J]. 楊帆,李雅婷,顧軒,馬姜,樊星,王曉萱,張卓勇. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(09)
博士論文
[1]中國水果出口的貿(mào)易演進及優(yōu)化策略研究[D]. 張復(fù)宏.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]水果糖度和酸度的近紅外光譜無損檢測研究[D]. 劉燕德.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于果品品質(zhì)檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉佳.濟南大學(xué) 2018
[2]果品品質(zhì)微型檢測裝置的研制與開發(fā)[D]. 司志剛.濟南大學(xué) 2017
[3]便攜式寒富蘋果品質(zhì)快速無損檢測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 裴軍強.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]一種便攜式蘋果糖度無損檢測儀的設(shè)計[D]. 郭亞.深圳大學(xué) 2016
[5]不同誤差影響模型下總體最小二乘法在多元線性回歸中的應(yīng)用研究[D]. 董巧玲.太原理工大學(xué) 2016
[6]基于Andriod的公司手機客戶端的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 孟慶海.吉林大學(xué) 2016
[7]基于android系統(tǒng)的臍橙品質(zhì)近紅外光譜無損檢測技術(shù)[D]. 翟建龍.華東交通大學(xué) 2015
[8]基于Android和ARM平臺BLE4.0的手腕式計步器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 蔡露.廣西師范大學(xué) 2015
[9]水果糖度可見/近紅外光譜在線無損檢測研究[D]. 吳文強.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]基于三波段六光束反射式的近紅外水分儀的研究[D]. 朱振宇.東北大學(xué) 2011
本文編號:3371944
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