基于MEMS加速度傳感器的西瓜成熟度無損檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來,隨著我國人民物質(zhì)生活水平的日益提高,人們對水果蔬菜品質(zhì)的要求也越來越高。西瓜作為我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,已經(jīng)形成了規(guī)?；纳a(chǎn),并且成為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收致富的首選經(jīng)濟(jì)作物。而多數(shù)的消費(fèi)者還不能準(zhǔn)確地挑選成熟度適當(dāng)?shù)奈鞴?常見的西瓜成熟度的鑒別仍然采用算、看、聽、測等方法,這些方法不能精確地對西瓜的成熟度做出判斷。目前果蔬成熟度檢測儀的價(jià)格都非常昂貴,這在很大程度上限制了成熟度無損檢測裝置的應(yīng)用和推廣。
　　 本

2、文在分析了現(xiàn)有的西瓜成熟度無損檢測技術(shù)和國內(nèi)外的研究狀況之后,設(shè)計(jì)了一種基于MEMS加速度傳感器的西瓜成熟度無損檢測系統(tǒng),彌補(bǔ)了以往檢測儀器不具便攜性的缺點(diǎn),更使得系統(tǒng)的總體成本降低。本設(shè)計(jì)主要由一條粘有MEMS加速度傳感器的并且可以調(diào)整松緊的寬布帶和一個(gè)小型的底座盒組成,盒中放置了系統(tǒng)的電路板,按鍵和液晶位于底座盒的表面。與其他西瓜成熟度檢測儀相比,本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是:引入了MEMS技術(shù)使得系統(tǒng)的集成性更高;在進(jìn)行西瓜成熟度檢測時(shí)做到無損

3、檢測;采集的振動(dòng)信號與質(zhì)量信號經(jīng)過單片機(jī)的數(shù)字信號處理,計(jì)算出成熟度指數(shù),對比試驗(yàn)西瓜的成熟度等級分類標(biāo)準(zhǔn),檢測出西瓜的成熟度并進(jìn)行分類,將結(jié)果通過液晶顯示出來;整個(gè)測試過程所用的時(shí)間短、成熟度分類的準(zhǔn)確度高、并且不需要其他特殊測量儀器進(jìn)行輔助測量,便攜性好且成本低。
　　 本設(shè)計(jì)選擇基于聲學(xué)和振動(dòng)學(xué)原理對西瓜進(jìn)行成熟度無損檢測,使用MEMS加速度傳感器作為振動(dòng)信號的采集轉(zhuǎn)換裝置,利用凌陽SPCE061A單片機(jī)的數(shù)字信號處理功能

4、對振動(dòng)信號進(jìn)行分析變換,最后利用成熟度指數(shù)計(jì)算公式計(jì)算出西瓜的成熟度指數(shù),并根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。
　　 本文主要完成了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件程序及算法的設(shè)計(jì)。其中硬件包括處理器外圍電路設(shè)計(jì)、傳感器信號采集電路設(shè)計(jì)、電源電路的設(shè)計(jì)以及顯示及按鍵部分的設(shè)計(jì)。單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理的軟件算法包括西瓜一階固有頻率的計(jì)算;FFT算法的設(shè)計(jì);起振算法的設(shè)計(jì)、成熟度校正算法的設(shè)計(jì)以及稱重校正算法的設(shè)計(jì)。最后對系統(tǒng)可靠性進(jìn)行了測試并對結(jié)果進(jìn)行