文档介绍：项目报告
题目: 基于Cortex-M3 的地沟油快速检测装置
学校:
指导教师:
组别: 本科组
应用类别: 控制系统类
平台: Cortex-M
题目: 基于Cortex-M3 的地沟油快速检测装置
摘要(中英文)
本项目是基于Cortex-M3 的地沟油快速检测装置,旨在实现“地沟油”快速,现场检测。MCU控制可编程的直接数字频率合成器(DDS)产生正弦激励信号,经过可变增益放大器(VGA)和低通滤波器(LPF)作用于食用油阻抗传感器(实验室制作)信号经过仪器放大器送入微控制器(MCU)的模数转化(ADC)通道,MCU对采集的信号通过快速傅里叶变换(DFT)处理,实现食用油阻抗与相角的检测;USB和以太网接口,可与计算机通讯,以便对采集的数据进行存储和分析。
引言
目前“地沟油”事件层出不穷,“地沟油”本身属于废旧油脂,极少有营养价值且危害严重。目前为止,国内尚未制定地沟油检测相关的国家标准方法或者行业和地方标准,还没有一套完整的检测,判定方法。而现有的检测方法和检测手段主要是采用实验室化学的方法或者是检测仪器检测,化学的方法学要时间长而食用油品质检测仪器价格昂贵,而体积比较大,这些方法和手段不利于“地沟油”检测的快速化和自动化,还不能满足市场的需求。本检测装置旨在实现“地沟油”快速,现场检测,有效解决食用油的食品安全问题,遏制“地沟油”的流通和食用。
系统方案
餐饮废油脂在收集,提炼,加工过程中,在水分,空气,金属和微生物等的作用下,发生水解,氧化,酸败等反应,导致油脂变质,其中含有酸败产生的低分子酸等的小分子极性物质,它们也会与各种金属离子一起影响油脂的极性组分的含量与电导率的大小。本装置根据“地沟油”与正常食用油在电导率与极性组分方面的差异性,采用阻抗测量方法对食用植物油复阻抗参数进行采集,建立复阻抗与食用油品质参数关系数据库,依据待测油样的阻抗值评判食用油的品质。
本检测装置,首先MCU控制可编程的直接数字频率合成器(DDS)产生正弦激励信号,经过可变增益放大器(VGA)和低通滤波器(LPF)作用于食用油阻抗传感器(实验室制作)信号经过仪器放大器送入微控制器(MCU)的模数转化(ADC)通道,MCU对采集的信号通过快速傅里叶变换(FFT)处理,实现食用油阻抗与相角的检测。检测值在LCD上显示。该装置还有USB和以太网接口,可与计算机通讯,以便对采集的数据进行存储和分析
本装置依据“地沟油”与正常食用油在电导率与极性组分方面的差异性,采用阻抗测量方法和对食用油复阻抗参数进行采集,建立复阻抗与食用油品质参数关系数据库,采用基于32位微控制器Cortex-M3的阻抗测量方案,大大简化了电路设计,具有功耗低携带方便的优点,可随时随地进行地沟油的检测,以应用于国内2000多家的食品质量监督部门,
系统硬件设计
设计方案方框图
DDS工作原理方框图
(1)测量电路结构框图
测量电路结构框图
(2)基于AD5933测量阻抗实部和虚部的流程图
基于AD5933测量