基于MEMS加速度傳感器的西瓜成熟度無損檢測系統(tǒng)設計.pdf

1、近年來,隨著我國人民物質生活水平的日益提高,人們對水果蔬菜品質的要求也越來越高。西瓜作為我國重要的經濟作物之一,已經形成了規(guī)模化的生產,并且成為農村產業(yè)結構調整、農民增收致富的首選經濟作物。而多數(shù)的消費者還不能準確地挑選成熟度適當?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和國內外的研究狀況之后,設計了一種基于MEMS加速度傳感器的西瓜成熟度無損檢測系統(tǒng),彌補了以往檢測儀器不具便攜性的缺點,更使得系統(tǒng)的總體成本降低。本設計主要由一條粘有MEMS加速度傳感器的并且可以調整松緊的寬布帶和一個小型的底座盒組成,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,本設計的特點是:引入了MEMS技術使得系統(tǒng)的集成性更高;在進行西瓜成熟度檢測時做到無損

3、檢測;采集的振動信號與質量信號經過單片機的數(shù)字信號處理,計算出成熟度指數(shù),對比試驗西瓜的成熟度等級分類標準,檢測出西瓜的成熟度并進行分類,將結果通過液晶顯示出來;整個測試過程所用的時間短、成熟度分類的準確度高、并且不需要其他特殊測量儀器進行輔助測量,便攜性好且成本低。
　　 本設計選擇基于聲學和振動學原理對西瓜進行成熟度無損檢測,使用MEMS加速度傳感器作為振動信號的采集轉換裝置,利用凌陽SPCE061A單片機的數(shù)字信號處理功能

4、對振動信號進行分析變換,最后利用成熟度指數(shù)計算公式計算出西瓜的成熟度指數(shù),并根據(jù)分類標準進行分類。
　　 本文主要完成了系統(tǒng)硬件電路的設計和軟件程序及算法的設計。其中硬件包括處理器外圍電路設計、傳感器信號采集電路設計、電源電路的設計以及顯示及按鍵部分的設計。單片機系統(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算;FFT算法的設計;起振算法的設計、成熟度校正算法的設計以及稱重校正算法的設計。最后對系統(tǒng)可靠性進行了測試并對結果進行