一種基于lmse的葡萄劣變監(jiān)測儀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于葡萄運輸和貯藏過程中的防腐檢測裝置，具體地涉及一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，氣味在預(yù)測農(nóng)產(chǎn)品的病變、腐爛已經(jīng)有很多成功應(yīng)用。如李長纓使用氣體傳感器陣列來分析洋蔥的病變情況。鄒小波和趙杰文研制出一套能快速檢測谷物是否霉變的電子鼻裝置，該裝置能快速、準確地分析所測谷物散發(fā)的氣味，判定所測谷物是否霉變。該電子鼻對小麥、水稻、玉米3種谷物的判別準確率大于80%。但是，傳感器陣列及分析系統(tǒng)的體積和功耗都比較大，不適合直接用于冷鏈物流和貯藏中的實時監(jiān)測和多點部署。
[0003]前期研究中利用傅里葉變換光譜分析儀測出葡萄在不同的時期揮發(fā)出氣體的種類和含量，結(jié)果表明葡萄劣變狀態(tài)貢獻最大的兩種氣體為乙醇和C02，利用這兩種氣體的光譜進行聚類分析，能夠?qū)⑵咸逊譃槲醋冑|(zhì)、輕微變質(zhì)和重度變質(zhì)3個階段。
[0004]葡萄是深受人們喜愛的一種水果，但葡萄柔軟多汁、采后生理活動旺盛、易受病菌浸染而腐爛變質(zhì)，鮮食葡萄經(jīng)常在運輸、貯藏過程中損失嚴重。因此，如果能在葡萄運輸、貯藏過程中對其狀態(tài)進行監(jiān)測，對已發(fā)生的少量腐敗現(xiàn)象進行預(yù)警，對減少葡萄損失將具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器，本發(fā)明是一種具有低成本、小型的葡萄變質(zhì)監(jiān)測儀器，能夠?qū)崟r、定量測量葡萄揮發(fā)物質(zhì)中C02和乙醇含量。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007]本發(fā)明一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器，其中包括氣體傳感器恒電壓電路、電流一電壓轉(zhuǎn)換、微控制器、供電電路、接口和報警單元；其結(jié)構(gòu)要點是:氣體傳感器恒電壓電路設(shè)置包括乙醇氣體傳感器恒電壓電路和CO2傳感器模塊，CO2傳感器模塊和乙醇傳感器調(diào)理電路連接到微控制器的輸入端，微控制器內(nèi)設(shè)有電流一電壓轉(zhuǎn)換；微控制器的輸出端與接口和報警單元相連，接口和報警單元包括RS232、液晶顯示模塊和聲光報警模塊，供電電路包括電池組和3.3V自動升壓電路。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述乙醇傳感器調(diào)理電路是采用瑞士 Membrapor公司的緊湊型傳感器，它是三電極電化學傳感器，分為工作電極(WE)、參考電極(RE)和輔助電極(CE)。
[0009]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述微控制器采用MSP430微控芯片，MSP430自帶實時時鐘控制模塊(RTC)，實現(xiàn)定時喚醒功能。
[0010]作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，所述CO2傳感器模塊，C02傳感器COZI R TM是英國GSS公司生產(chǎn)的超低功耗、高性能的C02傳感器模塊；模塊內(nèi)設(shè)置包括信號調(diào)理部分，通過串口直接讀取C02濃度數(shù)值；采用非色散紅外吸收(NDI R )原理進行測量，能完美用于電池供電的便攜儀器。
[0011]本發(fā)明的有益效果是。
[0012]本發(fā)明基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器采用C02氣體傳感器模塊和乙醇電化學傳感器，利用微控制器MSP430自帶的實時時鐘控制模塊(RTC)，實現(xiàn)定時喚醒的功能，完成了一個低成本、小型的葡萄變質(zhì)監(jiān)測儀器，可以實時、定量測量葡萄揮發(fā)物質(zhì)中C02和乙醇含量。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2是本發(fā)明一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器的軟件流程圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，為本發(fā)明一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖1中包括氣體傳感器恒電壓電路、電流一電壓轉(zhuǎn)換、微控制器、供電電路、接口和報警單元；氣體傳感器恒電壓電路設(shè)置包括乙醇氣體傳感器恒電壓電路和CO2傳感器模塊，CO2傳感器模塊和乙醇傳感器調(diào)理電路連接到微控制器的輸入端，微控制器內(nèi)設(shè)有電流一電壓轉(zhuǎn)換；微控制器的輸出端與接口和報警單元相連，接口和報警單元包括RS232、液晶顯示模塊和聲光報警模塊，供電電路包括電池組和3.3V自動升壓電路。如圖2所示，為本發(fā)明一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器的軟件流程圖。其中軟件主要包括5個部分:RTC定時喚醒、C02濃度采集、乙醇濃度采集、分類決策和液晶顯示。為了實現(xiàn)低功耗，平時單片機處于休眠狀態(tài)；每隔一定時間(如Ih)，將單片機從休眠狀態(tài)喚醒，開始進行數(shù)據(jù)采集和判斷，如果發(fā)生變質(zhì)，立即報警，否則退出中斷，繼續(xù)休眠。RTC定時喚醒程序通過配置寄存器，可以輕松設(shè)置系統(tǒng)的當前時間和日期，并且提供中斷功能。C02濃度采集程序分三種工作模式:命令模式、流模式、輪詢模式；命令模式主要用于查詢傳感器模塊的設(shè)置參數(shù)等信息，并不進行測量；流模式是默認的出廠模式，每秒進行兩次測量，然后直接通過串口輸出；輪詢模式只有在單片機發(fā)給C02模塊查詢命令時，才返回測量值，測量一直在后臺運行。
【主權(quán)項】
1.一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器，其中包括氣體傳感器恒電壓電路、電流一電壓轉(zhuǎn)換、微控制器、供電電路、接口和報警單元；其特征在于:氣體傳感器恒電壓電路設(shè)置包括乙醇氣體傳感器恒電壓電路和CO2傳感器模塊，CO2傳感器模塊和乙醇傳感器調(diào)理電路連接到微控制器的輸入端，微控制器內(nèi)設(shè)有電流一電壓轉(zhuǎn)換；微控制器的輸出端與接口和報警單元相連，接口和報警單元包括RS232、液晶顯示模塊和聲光報警模塊，供電電路包括電池組和3.3V自動升壓電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器，其特征在于:所述乙醇傳感器調(diào)理電路是采用瑞士 Membrapor公司的緊湊型傳感器，它是三電極電化學傳感器，分為工作電極(WE)、參考電極(R E)和輔助電極(CE)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器，其特征在于:所述微控制器采用MSP430微控芯片，MSP430自帶實時時鐘控制模塊(R TC)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器，其特征在于:所述C02傳感器COZI R TM是英國GSS公司生產(chǎn)的超低功耗、高性能的C02傳感器模塊；模塊內(nèi)設(shè)置包括信號調(diào)理部分，通過串口直接讀取C02濃度數(shù)值。
【專利摘要】一種基于LMSE的葡萄劣變監(jiān)測儀器。本發(fā)明是一種具有低成本、小型的葡萄變質(zhì)監(jiān)測儀器，能夠?qū)崟r、定量測量葡萄揮發(fā)物質(zhì)中CO2和乙醇含量。其中包括氣體傳感器恒電壓電路、電流—電壓轉(zhuǎn)換、微控制器、供電電路、接口和報警單元；其結(jié)構(gòu)要點是：氣體傳感器恒電壓電路設(shè)置包括乙醇氣體傳感器恒電壓電路和CO2傳感器模塊，CO2傳感器模塊和乙醇傳感器調(diào)理電路連接到微控制器的輸入端，微控制器內(nèi)設(shè)有電流—電壓轉(zhuǎn)換；微控制器的輸出端與接口和報警單元相連，接口和報警單元包括RS232、液晶顯示模塊和聲光報警模塊，供電電路包括電池組和3.3V自動升壓電路。
【IPC分類】G01N21/17, G01N27/26
【公開號】CN105510410
【申請?zhí)枴緾N201410489255
【發(fā)明人】祁艷
【申請人】祁艷
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月23日