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进入21世纪,人民生活水平不断提高,更加关注生活质量。以日常生活中的瓜果消费为例,人们对瓜果蔬菜的品质要求越来越高。对于瓜果蔬菜品质评定的要求日渐增多,这方面最好采用无损检测(NDT)技术。本文就是利用无损检测方法实现对西瓜成熟度的测量。本文所研制的测量装置携带方便、成本较低、功耗小、操作简单、运行稳定。
本文所做的工作主要有以下几个方面:
1)测量装置的硬件设计,包括机械上的设计和电路方面的硬件设计。机械上的硬件设计又包括两个方面,一个是敲击装置的设计,另一个是西瓜半径测量装置的设计。这两个方面都关系到测量装置的外形问题,而装置的外形又直接关系到便携性的好坏。所以这部分设计要尽量做到方便合理。电路的硬件设计主要是加速度传感器的调理电路的设计,以及单片机数据采集与处理电路设计。最终能够做到在实现其功能的基础上提高板子的抗干扰性,降低其功耗。
2)测量装置的软件设计。软件设计包括数据采集的A/D转换程序设计,数据存储程序设计,研究阶段单片机与PC机通信程序设计,频谱分析程序设计以及液晶显示模块程序设计等。
3)PC机的辅助处理程序设计。由于本装置的设计需要以大量的实验为基础,所以为了方便实验,节约实验时间,在研究阶段本课题借助PC机的强大功能。PC机的编程处理软件使用的是NI公司的LabVIEW。本课题需要在PC机上实现与下位机进行数据传输的程序设计,以及对所采集信号的数字处理,提取信号的特征值。
本文提出了一种基于单片机和振动传感器的西瓜成熟度无损检测方案,是把工业领域中的新技术新成果应用到日常生活中来,对于提高瓜果品质鉴定的效率和准确度,促进生活质量的提高有一定意义。