基于FPGA和MicroBlaze的嵌入式技術(shù)在蔗糖含量檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、目前在我國(guó)糖業(yè)公司“按質(zhì)論價(jià)”糖料收購(gòu)系統(tǒng)中,一般采用二次旋光法檢測(cè)糖料的含糖量,該方法效率低,速度慢,操作不便。國(guó)外普遍采用的近紅外分析儀設(shè)備,投入較大,對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格,無(wú)法在國(guó)內(nèi)企業(yè)推廣。針對(duì)上述問(wèn)題,本文在總結(jié)前人有關(guān)蔗糖含量的檢測(cè)方法和研究成果的基礎(chǔ)上,將基于FPGA的嵌入式技術(shù)應(yīng)用于蔗糖含量檢測(cè),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)蔗糖含量檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)分別對(duì)糖濃度為5％、10%、15%、20%、25%、30%和35%樣品溶液進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,該檢測(cè)

2、系統(tǒng)完全可以區(qū)分出這幾種不同濃度的蔗糖溶液。
　　本論文主要工作概括如下:
　　1.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)方案的分析與研究。分別構(gòu)建基于Nios II和基于MicroBlaze的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng),在此過(guò)程中,分析兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)而探討在FPGA上構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法學(xué),分析基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用研究的可行性和優(yōu)勢(shì)。
　　2.提高基于微波技術(shù)的蔗糖含量檢測(cè)傳感器的檢測(cè)精度。對(duì)傳統(tǒng)的等精度頻率測(cè)量方法進(jìn)行析和

3、研究,在此基礎(chǔ)上,通過(guò)修正計(jì)數(shù)誤差的方法,改進(jìn)測(cè)量精度;通過(guò)增設(shè)對(duì)被測(cè)信號(hào)分頻的方法,提高頻率測(cè)量的范圍。
　　3.蔗糖含量檢測(cè)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。主要工作包括 SOPC系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), FPGA數(shù)字和控制邏輯設(shè)計(jì),以及MicroBlaze嵌入式軟核處理器的軟件設(shè)計(jì)。
　　4.蔗糖含量檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)試。在單元模塊測(cè)試的基礎(chǔ)上,進(jìn)行系統(tǒng)的集成測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)測(cè)定的大量蔗糖濃度-頻率相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)數(shù)值分析、數(shù)據(jù)擬合的數(shù)據(jù)處理技術(shù)