一種基于fpga的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油脂檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]食用油是人民群眾的生活必需品，包括植物油和動(dòng)物油脂，常見的食用油多為植物油。近年來，食用油劣質(zhì)摻假現(xiàn)象嚴(yán)重，擾亂了食品安全秩序，危害了消費(fèi)者的身體健康，因此，食用油的品質(zhì)與監(jiān)管成為國(guó)計(jì)民生的大問題。
[0003]食用油的種類多、成分復(fù)雜以及摻雜地溝油的手段越來越高明等諸多原因，使其定性比較困難。目前研宄出的常規(guī)指標(biāo)主要有含水率、電導(dǎo)率、折光率、皂化值、脂肪酸不飽和度等，現(xiàn)有技術(shù)在食用油摻雜地溝油檢測(cè)技術(shù)方面存在檢測(cè)系統(tǒng)龐大、檢測(cè)指標(biāo)單一、檢測(cè)速度慢、處理過程復(fù)雜和準(zhǔn)確性不高等諸多缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油快速檢測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA芯片、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片，其中傳感器模塊連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接至FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片分別與FLASH芯片、通訊模塊、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片相連接，其特征在于，所述FPGA芯片內(nèi)部片上系統(tǒng)包括系統(tǒng)總線、JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、多路選擇器、閾值模塊、比較器，其中系統(tǒng)總線分別與JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、比較器相連接，控制系統(tǒng)分別連接至多路選擇器、閾值模塊、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片，多路選擇器、閾值模塊分別連接至比較器。
[0006]所述的控制系統(tǒng)包括選擇控制器、閾值控制器、語音控制器、顯示控制器和存儲(chǔ)控制器，其中選擇控制器連接多路選擇器，閾值控制器連接閾值模塊，語音控制器連接報(bào)警器，顯示控制器連接顯示器，存儲(chǔ)控制器連接SDRAM芯片。
[0007]所述的傳感器模塊包括含水率傳感器和電導(dǎo)率傳感器。
[0008]所述的顯示器采用IXD液晶顯示器，報(bào)警器采用高電平觸發(fā)蜂鳴器。
[0009]所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的FPGA芯片為一片型號(hào)為EP4CE10F17C8N的芯片，所述SDRAM芯片為一片型號(hào)為CY7C1021的芯片，所述FLASH芯片為一片型號(hào)為W25Q80的芯片。
[0010]通過以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0011]I)本實(shí)用新型采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA實(shí)現(xiàn)食用油中摻雜地溝油的檢測(cè)功能，依靠全硬件的并行流水線處理方式，使檢測(cè)速度較快；
[0012]2)該檢測(cè)系統(tǒng)使用一片F(xiàn)PGA芯片完成表征參數(shù)提取、數(shù)據(jù)通訊以及地溝油檢測(cè)算法，一片F(xiàn)LASH芯片存儲(chǔ)FPGA的配置數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序，一片SDRAM芯片動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)FPGA的輸出數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)具有較高的系統(tǒng)集成度和可靠性；
[0013]3)該檢測(cè)系統(tǒng)使用多傳感器，通過提取不同檢測(cè)指標(biāo)獲得相應(yīng)表征參數(shù)，并與對(duì)應(yīng)閾值進(jìn)行比較，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的硬件組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的基于FPGA的食用油摻雜地油檢測(cè)系統(tǒng)硬件，包括傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA芯片、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片，其中傳感器模塊連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接至FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片分別與FLASH芯片、通訊模塊、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片相連接，F(xiàn)PGA芯片內(nèi)部片上系統(tǒng)包括系統(tǒng)總線、JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、多路選擇器、閾值模塊、比較器，其中系統(tǒng)總線分別與JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、比較器相連接，控制系統(tǒng)分別連接至多路選擇器、閾值模塊、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片，多路選擇器、閾值模塊分別連接至比較器。
[0016]控制系統(tǒng)包括選擇控制器、閾值控制器、語音控制器、顯示控制器和存儲(chǔ)控制器，其中選擇控制器連接多路選擇器，閾值控制器連接閾值模塊，語音控制器連接報(bào)警器，顯示控制器連接顯示器，存儲(chǔ)控制器連接SDRAM芯片。
[0017]傳感器模塊包括含水率傳感器和電導(dǎo)率傳感器。
[0018]系統(tǒng)FPGA芯片為一片型號(hào)為EP4CE10F17C8N的芯片，JTAG調(diào)試模塊用于FPGA芯片的內(nèi)部測(cè)試，F(xiàn)PGA芯片通過通訊模塊連接至上位機(jī)。
[0019]選擇控制器用于控制多路選擇器的輸出；閾值控制器用于控制閾值模塊的輸出；語音控制器用于控制報(bào)警器的輸出，報(bào)警器采用高電平觸發(fā)蜂鳴器；顯示控制器用于控制顯示器的顯示功能，該顯示器采用IXD液晶顯示器；系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)SDRAM芯片為一片型號(hào)為CY7C1021的芯片，它在存儲(chǔ)控制器的控制作用下，用于臨時(shí)保存系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和程序，掉電后數(shù)據(jù)丟失；FLASH芯片為一片型號(hào)為W25Q80的芯片，它用于存儲(chǔ)FPGA的配置信息和執(zhí)行的程序代碼，具有長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)和掉電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失的特點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)上電后，F(xiàn)PGA的配置信息和SDRAM芯片中的程序及數(shù)據(jù)都需要從FLASH芯片中讀取。
[0020]含水率傳感器和電導(dǎo)率傳感器等分別用于檢測(cè)油脂中的含水率和電導(dǎo)率等不同檢測(cè)指標(biāo)，并將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換器將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過FPGA片上系統(tǒng)總線傳輸，在選擇控制器的控制作用下進(jìn)入多路選擇器，閾值模塊從FLASH芯片中讀取地溝油的含水率、電導(dǎo)率等閾值，多路選擇器和閾值模塊的輸出值分別進(jìn)入比較器的“ + ” 輸入端，比較器輸出值反饋到系統(tǒng)總線，在存儲(chǔ)控制器的作用下將該數(shù)據(jù)保存在SDRAM芯片中，在顯示控制器的作用下顯示器用于顯示當(dāng)前所使用的檢測(cè)指標(biāo)。若比較器輸出高電平，說明食用油中摻雜地溝油，在語音控制器的作用下蜂鳴器報(bào)警；若比較器輸出低電平，說明食用油中沒有摻雜地溝油，蜂鳴器不報(bào)警。
[0021]在本實(shí)用新型的檢測(cè)過程中，采用的含水率以及電導(dǎo)率的閾值均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0022]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出各種變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA芯片、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片，其中傳感器模塊連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接至FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片分別與FLASH芯片、通訊模塊、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片相連接，其特征在于，所述FPGA芯片內(nèi)部片上系統(tǒng)包括系統(tǒng)總線、JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、多路選擇器、閾值模塊、比較器，其中系統(tǒng)總線分別與JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、比較器相連接，控制系統(tǒng)分別連接至多路選擇器、閾值模塊、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片，多路選擇器、閾值模塊分別連接至比較器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)包括選擇控制器、閾值控制器、語音控制器、顯示控制器和存儲(chǔ)控制器，其中選擇控制器連接多路選擇器，閾值控制器連接閾值模塊，語音控制器連接報(bào)警器，顯示控制器連接顯示器，存儲(chǔ)控制器連接SDRAM芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器模塊包括含水率傳感器和電導(dǎo)率傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示器為IXD液晶顯示器，報(bào)警器為高電平觸發(fā)蜂鳴器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的FPGA芯片為一片型號(hào)為EP4CE10F17C8N的芯片，所述SDRAM芯片為一片型號(hào)為CY7C1021的芯片，所述FLASH芯片為一片型號(hào)為W25Q80的芯片。
【專利摘要】根據(jù)食用油和地溝油理化信息不同，設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括含水率傳感器、電導(dǎo)率傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA、報(bào)警器、顯示器、SDRAM芯片。含水率傳感器、電導(dǎo)率傳感器分別檢測(cè)油品含水率、電導(dǎo)率，通過提取不同檢測(cè)指標(biāo)獲得相應(yīng)表征參數(shù)，并通過A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，在FPGA片上完成數(shù)據(jù)的分析、處理，F(xiàn)LASH芯片存儲(chǔ)FPGA的配置數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序，SDRAM芯片動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)FPGA的輸出數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)具有較高的系統(tǒng)集成度、可靠性、準(zhǔn)確性，可快速檢測(cè)食用油中是否摻雜地溝油。
【IPC分類】G01N27-06, G01N33-03
【公開號(hào)】CN204405639
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420816447
【發(fā)明人】劉燕德, 靳曇曇, 姜小剛, 李軼凡, 歐陽(yáng)愛國(guó)
【申請(qǐng)人】華東交通大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日