微型多波段红外光谱果品品质检测装置的研制
发布时间：2021-08-30 03:13
果品品质检测仪是近红外光谱分析技术的重要应用。由于果品中的含氢官能团可以吸收一定波长的近红外光,因此当近红外光照射到待测果品时,采集到的漫反射光谱能量的衰减情况可以反映果品的糖度、酸度、水分含量。针对目前市场上现有的红外检测设备体积大、成本高、不易携带的问题,本文在已有的研究基础上,以苹果等薄皮水果为研究对象,以果品的糖度、酸度和水分含量为检测指标,应用近红外无损检测技术,设计和开发了一款低成本、低功耗、微型化果品品质检测设备。主要研究内容如下:首先,综合国内外研究成果,分析传统研究方案的优缺点,再结合已有仪器结构特点,提出了微型多波段红外光谱果品品质检测装置的设计方案。其次,根据设计方案,设计整个水果品质检测系统的硬件部分和软件部分。硬件设计中主要有对MCU的选择,不同波长的近红外光的选择,数据的采集与处理,电源设计,按键设计,程序下载设计以及蓝牙数据的传输。该软件主要包括MCU控制程序和简单的手机软件程序,MCU部分是在BLE4.0协议栈基础上实现装置开机、校准、A/D转换与数据处理、蓝牙数据发送、无操作定时关机等功能,手机端软件主要是实现与装置进行稳定的蓝牙连接,数据处理,显示接...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线结构图
图 2.1 传统装置结构图获取近红外光谱的方式有三种，分别为透射、漫反射、漫透射。不同的方式缺点，根据设计的需求，选择合适的方式。如图 2.2 所示，从左到右，依次、透射和漫透射。对于漫反射检测方式：光源和检测器都在同一侧，在检测过获取一个方向果皮附近的果肉信息，更适合测量薄皮水果；对于透射和漫透射源和检测器的位置来看，透射是可以获取水果整个果肉的信息，但是这种方样品要求很高，例如，样品要易透光、光源强度要高等。本文采取的是漫反射计算机（单片机）放大处理 键盘控制光纤探头温度显示与补偿液晶显示样品A/D 转换模型
14图 3.1 CC2540 内部结构图.2 CC2540 核心板该设计采用 CC2540 核心板作为主控电路，实现所需功能。核心板电路主要包括天巴伦匹配电路、晶振电路，还有基本的电源输入端、接地端、I/O 口端。芯片外接个晶振分别为32MHz和32.768K，为了运行RF收发器，我们需要采用频率为32MH频振荡器。图 3.2 和图 3.3 分别为核心板电路图和实物图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多元线性回归在MATLAB中的实现[J]. 李立欣,许健开. 内蒙古科技与经济. 2018(13)
[2]Matlab多元线性回归预测城市建成区面积[J]. 曹应举,张永彬,温继满,汲姣,刘佳丽. 唐山学院学报. 2018(03)
[3]基于CC2540的超低功耗蓝牙模块的设计[J]. 金纯,贾珍梅,刘鲁云,金洁. 电视技术. 2015(01)
[4]水果糖酸度品质实时检测装置的设计[J]. 陆辉山,张林. 江苏农业科学. 2014(10)
[5]便携式近红外水果内部品质检测仪原理及应用进展[J]. 刘燕德,周延睿. 中国农机化学报. 2013(04)
[6]基于CC2540的蓝牙射频模块设计[J]. 曹青春,刘辉. 海南师范大学学报(自然科学版). 2013(02)
[7]基于可见-近红外光谱的砂糖橘总酸无损检测[J]. 代芬,洪添胜,罗霞,洪涯,李岩. 华中农业大学学报. 2012(04)
[8]近红外光谱分析技术在我国大宗水果品质无损检测中的应用研究进展[J]. 苏东林,李高阳,何建新,张菊华,刘伟,朱向荣,单杨. 食品工业科技. 2012(06)
[9]三种不同便携式可见/近红外分析仪对比研究[J]. 常冬,王加华,蒋圣楠,韩东海. 食品安全质量检测学报. 2011(05)
[10]便携式近红外光谱仪测定苹果酸度和抗坏血酸的研究[J]. 杨帆,李雅婷,顾轩,马姜,樊星,王晓萱,张卓勇. 光谱学与光谱分析. 2011(09)
博士论文
[1]中国水果出口的贸易演进及优化策略研究[D]. 张复宏.山东农业大学 2013
[2]水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究[D]. 刘燕德.浙江大学 2006
硕士论文
[1]基于果品品质检测系统的数据管理与服务平台的设计与实现[D]. 刘佳.济南大学 2018
[2]果品品质微型检测装置的研制与开发[D]. 司志刚.济南大学 2017
[3]便携式寒富苹果品质快速无损检测系统设计[D]. 裴军强.沈阳农业大学 2017
[4]一种便携式苹果糖度无损检测仪的设计[D]. 郭亚.深圳大学 2016
[5]不同误差影响模型下总体最小二乘法在多元线性回归中的应用研究[D]. 董巧玲.太原理工大学 2016
[6]基于Andriod的公司手机客户端的设计与实现[D]. 孟庆海.吉林大学 2016
[7]基于android系统的脐橙品质近红外光谱无损检测技术[D]. 翟建龙.华东交通大学 2015
[8]基于Android和ARM平台BLE4.0的手腕式计步器的设计与实现[D]. 蔡露.广西师范大学 2015
[9]水果糖度可见/近红外光谱在线无损检测研究[D]. 吴文强.江西农业大学 2013
[10]基于三波段六光束反射式的近红外水分仪的研究[D]. 朱振宇.东北大学 2011
本文编号：3371944
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线结构图
图 2.1 传统装置结构图获取近红外光谱的方式有三种，分别为透射、漫反射、漫透射。不同的方式缺点，根据设计的需求，选择合适的方式。如图 2.2 所示，从左到右，依次、透射和漫透射。对于漫反射检测方式：光源和检测器都在同一侧，在检测过获取一个方向果皮附近的果肉信息，更适合测量薄皮水果；对于透射和漫透射源和检测器的位置来看，透射是可以获取水果整个果肉的信息，但是这种方样品要求很高，例如，样品要易透光、光源强度要高等。本文采取的是漫反射计算机（单片机）放大处理 键盘控制光纤探头温度显示与补偿液晶显示样品A/D 转换模型
14图 3.1 CC2540 内部结构图.2 CC2540 核心板该设计采用 CC2540 核心板作为主控电路，实现所需功能。核心板电路主要包括天巴伦匹配电路、晶振电路，还有基本的电源输入端、接地端、I/O 口端。芯片外接个晶振分别为32MHz和32.768K，为了运行RF收发器，我们需要采用频率为32MH频振荡器。图 3.2 和图 3.3 分别为核心板电路图和实物图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多元线性回归在MATLAB中的实现[J]. 李立欣,许健开. 内蒙古科技与经济. 2018(13)
[2]Matlab多元线性回归预测城市建成区面积[J]. 曹应举,张永彬,温继满,汲姣,刘佳丽. 唐山学院学报. 2018(03)
[3]基于CC2540的超低功耗蓝牙模块的设计[J]. 金纯,贾珍梅,刘鲁云,金洁. 电视技术. 2015(01)
[4]水果糖酸度品质实时检测装置的设计[J]. 陆辉山,张林. 江苏农业科学. 2014(10)
[5]便携式近红外水果内部品质检测仪原理及应用进展[J]. 刘燕德,周延睿. 中国农机化学报. 2013(04)
[6]基于CC2540的蓝牙射频模块设计[J]. 曹青春,刘辉. 海南师范大学学报(自然科学版). 2013(02)
[7]基于可见-近红外光谱的砂糖橘总酸无损检测[J]. 代芬,洪添胜,罗霞,洪涯,李岩. 华中农业大学学报. 2012(04)
[8]近红外光谱分析技术在我国大宗水果品质无损检测中的应用研究进展[J]. 苏东林,李高阳,何建新,张菊华,刘伟,朱向荣,单杨. 食品工业科技. 2012(06)
[9]三种不同便携式可见/近红外分析仪对比研究[J]. 常冬,王加华,蒋圣楠,韩东海. 食品安全质量检测学报. 2011(05)
[10]便携式近红外光谱仪测定苹果酸度和抗坏血酸的研究[J]. 杨帆,李雅婷,顾轩,马姜,樊星,王晓萱,张卓勇. 光谱学与光谱分析. 2011(09)
博士论文
[1]中国水果出口的贸易演进及优化策略研究[D]. 张复宏.山东农业大学 2013
[2]水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究[D]. 刘燕德.浙江大学 2006
硕士论文
[1]基于果品品质检测系统的数据管理与服务平台的设计与实现[D]. 刘佳.济南大学 2018
[2]果品品质微型检测装置的研制与开发[D]. 司志刚.济南大学 2017
[3]便携式寒富苹果品质快速无损检测系统设计[D]. 裴军强.沈阳农业大学 2017
[4]一种便携式苹果糖度无损检测仪的设计[D]. 郭亚.深圳大学 2016
[5]不同误差影响模型下总体最小二乘法在多元线性回归中的应用研究[D]. 董巧玲.太原理工大学 2016
[6]基于Andriod的公司手机客户端的设计与实现[D]. 孟庆海.吉林大学 2016
[7]基于android系统的脐橙品质近红外光谱无损检测技术[D]. 翟建龙.华东交通大学 2015
[8]基于Android和ARM平台BLE4.0的手腕式计步器的设计与实现[D]. 蔡露.广西师范大学 2015
[9]水果糖度可见/近红外光谱在线无损检测研究[D]. 吴文强.江西农业大学 2013
[10]基于三波段六光束反射式的近红外水分仪的研究[D]. 朱振宇.东北大学 2011
本文编号：3371944
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3371944.html
