CN105606779A - 基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统及方法，包括传感器，所述传感器同数据预处理模块相连接，所述数据预处理模块同带有模数转换器ADC的单片机的模数转换器ADC相连接，所述单片机通过RS232通讯模块同PC机相连接，所述单片机还同液晶显示器相连接；而在控制柜中架设着用来支撑单片机的支撑台；结合其方法避免了现有技术中的用于电子鼻的单片机在通电工作期间无法对单片机进行制冷导致其运行周期必然遭到损害、用于电子鼻的单片机在自身热度变大的条件下往往会出现运行速度和效率低下、甚至产生运行错误的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于电子鼻技术领域，具体涉及一种基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统及方法。
背景技术
近年来，随着人民生活水平的提高，鱼类产品在人们的膳食结构中所占的比例越来越大，但鱼类及其制品不耐保存，鱼类死亡后鱼肉发生一系列的物理和化学变化，在内源酶作用下使蛋白质自溶分解，从而造成鱼肉腐败变质而不能食用。常见的化学方法是测量三甲胺、挥发性盐基氮和K值来评价鱼肉新鲜度，操作费时耗力，属于破坏性检测。而微生物方法采用测量细菌总数或采用酶传感器进行鱼肉新鲜度检测，在鱼肉新鲜度判定中复杂且费时。运用气相色谱和气－质联用技术能得到精确的数据，但设备昂贵，检测系统复杂。电子鼻主要根据气味来识别物质的类别成分。电子鼻识别的机理就是阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，从而整个传感器阵列对不同气体产生不同的信号，信号再被传送到数据处理分析系统，最终通过模式识别实现气体组分分析。
目前，电子鼻技术已广泛应用于食品、烟草、医学、环境监测等领域。电子鼻技术响应时间短、检测速度快，测定评估范围广，可避免人为误差，重复性好，在许多领域尤其是食品行业发挥着越来越重要的作用。而现有的电子鼻往往会带有单片机这样的数据处理部件，而单片机往往通过支撑台架设在控制柜里，而单片机在通电工作期间不可避免地要使自身热度变大，如果无法对单片机进行制冷，它的运行周期必然遭到损害；另外，单片机在自身热度变大的条件下，往往会出现运行速度和效率低下、甚至产生运行错误的问题。
所以，需要形成用于电子鼻的便于制冷的单片机，能够变大制冷区域范围来衡定地制冷，还能够具有实现部件分解便利、洁净便利的用于电子鼻的便于制冷的单片机。
发明内容
本发明的目的提供一种基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统及方法，避免了现有技术中的用于电子鼻的单片机在通电工作期间无法对单片机进行制冷导致其运行周期必然遭到损害、用于电子鼻的单片机在自身热度变大的条件下往往会出现运行速度和效率低下、甚至产生运行错误的缺陷。
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统及方法的解决方案，具体如下：
一种基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，包括传感器，所述传感器同数据预处理模块相连接，所述数据预处理模块同带有模数转换器ADC的单片机的模数转换器ADC相连接，所述单片机通过RS232通讯模块同PC机相连接，所述单片机还同液晶显示器相连接；
而在控制柜中架设着用来支撑单片机的支撑台101A，所述用来支撑单片机的支撑台101A的左边与右边各自设置有铝合金片102A与右部罩板103A；所述用来支撑单片机的支撑台101A开有用来设置单片机的沟路111A，用来设置单片机的沟路111A两边都带有用来设置铝合金片的沟路112A，所述用来支撑单片机的支撑台101A右边带有一对突块113A，一对突块113A各自处在一对用来设置铝合金片的沟路112A的边壁位置，铝合金片102A带有同用来设置单片机的沟路111A形状大小相同的通道121A，所述通道121A两边都带有第一突出柱122A，所述第一突出柱122A的边壁上带有第一嵌接口123A，所述所述第一突出柱122A嵌进用来设置铝合金片的沟路112A内，所述突块113A嵌接在所述第一嵌接口123A中，所述用来支撑单片机的支撑台101A的右边开有销孔114A与一对用来设置右部罩板的沟路115A，销孔114A位置比一对用来设置右部罩板的沟路115A的位置要高，另外一对用来设置右部罩板的沟路115A各自处在一对突块113A的边壁位置，所述用来设置右部罩板的沟路115A的边壁上装有水平杆116A，所述右部罩板103A上带有销杆131A与一对第二突出柱132A，所述第二突出柱132A边壁带有第二嵌接口133A，所述第二突出柱132A伸进用来设置右部罩板的沟路115A内，所述水平杆116A嵌进所述第二嵌接口133A中，所述销杆131A伸进销孔114A内。
基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统的方法为，即基于电子鼻系统检测鱼类新鲜度，利用STC12C5A单片机结合气味传感器采集鱼类新鲜度气味信号，通过键盘控制单片机开始采样，经过信号调理，由单片机自带的ADC进行模数转换，再通过按键控制把转换后的数据通过RS232转USB接口发送给PC机，同时可以通过按键将数据保存到存储器中，由液晶显示器显示数据；另外信号上传至数据处理分析系统，最终通过模式识别实现气体组成分析；
而在架设单片机之际，把单片机设置于用来设置单片机的沟路111A中，另外把铝合金片102A设置于用来设置单片机的沟路111A的左边，单片机经由通道121A置进铝合金片102A，把右部罩板103A罩于用来设置单片机的沟路111A的右边，且把防尘壳104A架设上就完成了架设单片机的步骤。
本发明的优点在于：
1.由于铝合金片区域范围不小，便于单片机的去除热度，增强单片机的运行周期，改善单片机的运行效能；
2.铝合金片102A与右部罩板103A都经由突状物来设置于用来支撑单片机的支撑台101A中，工作期间经由突状物的阻挡，难以滑掉，而须进行分离之际仅仅须人力移动突状物就能把铝合金片102A与右部罩板103A分离出来，便于分解和进一步洁净；
3.费用低且部件不难获得，便于维护。
附图说明
图1为本发明的基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统的结构示意图。
图2为本发明的数据预处理模块的框图。
图3为本发明的用来支撑单片机的支撑台的左边示意图。
图4为本发明的用来支撑单片机的支撑台的右边示意图。
图5为本发明的铝合金片的结构示意图。
图6为右部罩板的结构示意图。
图7为本发明的防尘壳的结构示意图。
具体实施方式
电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统，可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续、实时地监测特定位置的气味状况。电子鼻主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。电子鼻识别气味的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度。系统主要由信号采集、信号调理、信号存储、人机界面和数据通信五部分组成。整个下位机的数据处理以及数据通信对微控制器的要求比较高，因此采用基于51内核的STC12C5A系列单片机，该单片机是单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍。系统基本结构框图如图1。
下面结合附图和实施例对发明内容作进一步说明：
参照图1-图7所示，基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，包括传感器，所述传感器同数据预处理模块相连接，所述数据预处理模块同带有模数转换器ADC的单片机的模数转换器ADC相连接，所述单片机通过RS232通讯模块同PC机相连接，所述单片机还同液晶显示器相连接；
而在控制柜中架设着用来支撑单片机的支撑台101A，所述用来支撑单片机的支撑台101A的左边与右边各自设置有铝合金片102A与右部罩板103A；所述用来支撑单片机的支撑台101A开有用来设置单片机的沟路111A，用来设置单片机的沟路111A两边都带有用来设置铝合金片的沟路112A，所述用来支撑单片机的支撑台101A右边带有一对突块113A，一对突块113A各自处在一对用来设置铝合金片的沟路112A的边壁位置，铝合金片102A带有同用来设置单片机的沟路111A形状大小相同的通道121A，所述通道121A两边都带有第一突出柱122A，所述第一突出柱122A的边壁上带有第一嵌接口123A，所述所述第一突出柱122A嵌进用来设置铝合金片的沟路112A内，所述突块113A嵌接在所述第一嵌接口123A中，所述用来支撑单片机的支撑台101A的右边开有销孔114A与一对用来设置右部罩板的沟路115A，销孔114A位置比一对用来设置右部罩板的沟路115A的位置要高，另外一对用来设置右部罩板的沟路115A各自处在一对突块113A的边壁位置，所述用来设置右部罩板的沟路115A的边壁上装有水平杆116A，所述右部罩板103A上带有销杆131A与一对第二突出柱132A，所述第二突出柱132A边壁带有第二嵌接口133A，所述第二突出柱132A伸进用来设置右部罩板的沟路115A内，所述水平杆116A嵌进所述第二嵌接口133A中，所述销杆131A伸进销孔114A内。
另外还包括防尘壳104A，环绕所述防尘壳104A的外壁带有嵌接头141A，所述嵌接头141A开有洞豁142A，所述用来支撑单片机的支撑台101A的左边带有同嵌接头141A适配的嵌接孔117A，所述嵌接孔117A上带有挡杆118A，所述嵌接头141A嵌接到嵌接孔117A内，另外挡杆118A置进洞豁142A中。
所述单片机为基于51内核的STC12C5A系列单片机。
所述RS232通讯模块为RS232转USB接口。
所述传感器为气体传感器阵列，选择气体传感器应具有如下特征：极高灵敏度，可测量如空气中的氢、一氧化碳、氨这样的极其微弱气体与味道；选择性佳：采用阵列多个传感器同时测一种气体，能区分被测气体。根据上述要求，所述气体传感器阵列包括TGS2630乙醇类及有机溶剂气体型传感器、TGS825硫化氢型传感器、GS826氨气及胺类型传感器和TGS832卤烃型气体传感器。
所述数据预处理模块框图如图2，主要包括依次顺序相连的前置放大电路、低通滤波电路和高通滤波电路。
基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统的方法为，即基于电子鼻系统检测鱼类新鲜度，利用STC12C5A单片机结合气味传感器采集鱼类新鲜度气味信号，通过键盘控制单片机开始采样，经过信号调理，由单片机自带的ADC进行模数转换，再通过按键控制把转换后的数据通过RS232转USB接口发送给PC机，同时可以通过按键将数据保存到存储器中，由液晶显示器显示数据；另外信号上传至数据处理分析系统，最终通过模式识别实现气体组成分析；
而在架设单片机之际，把单片机设置于用来设置单片机的沟路111A中，另外把铝合金片102A设置于用来设置单片机的沟路111A的左边，单片机经由通道121A置进铝合金片102A，铝合金片102A用来去热制冷，把右部罩板103A罩于用来设置单片机的沟路111A的右边，且把防尘壳104A架设上就完成了架设单片机的步骤。
本发明的用来支撑单片机的支撑台101A，由于铝合金片区域范围不小，便于单片机的去除热度，增强单片机的运行周期，改善单片机的运行效能，铝合金片102A与右部罩板103A都经由突状物来设置于用来支撑单片机的支撑台101A中，工作期间经由突状物的阻挡，难以滑掉，而须进行分离之际仅仅须人力移动突状物就能把铝合金片102A与右部罩板103A分离出来，便于分解和进一步洁净。费用低且部件不难获得，便于维护。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，其特征在于包括传感器，所述传感器同数据预处理模块相连接，所述数据预处理模块同带有模数转换器ADC的单片机的模数转换器ADC相连接，所述单片机通过RS232通讯模块同PC机相连接，所述单片机还同液晶显示器相连接；
而在控制柜中架设着用来支撑单片机的支撑台，所述用来支撑单片机的支撑台的左边与右边各自设置有铝合金片与右部罩板；所述用来支撑单片机的支撑台开有用来设置单片机的沟路，用来设置单片机的沟路两边都带有用来设置铝合金片的沟路，所述用来支撑单片机的支撑台右边带有一对突块，一对突块各自处在一对用来设置铝合金片的沟路的边壁位置，铝合金片带有同用来设置单片机的沟路形状大小相同的通道，所述通道两边都带有第一突出柱，所述第一突出柱的边壁上带有第一嵌接口，所述所述第一突出柱嵌进用来设置铝合金片的沟路内，所述突块嵌接在所述第一嵌接口中，所述用来支撑单片机的支撑台的右边开有销孔与一对用来设置右部罩板的沟路，销孔位置比一对用来设置右部罩板的沟路的位置要高，另外一对用来设置右部罩板的沟路各自处在一对突块的边壁位置，所述用来设置右部罩板的沟路的边壁上装有水平杆，所述右部罩板上带有销杆与一对第二突出柱，所述第二突出柱边壁带有第二嵌接口，所述第二突出柱伸进用来设置右部罩板的沟路内，所述水平杆嵌进所述第二嵌接口中，所述销杆伸进销孔内。
2.根据权利要求1所述的基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，其特征在于另外还包括防尘壳，环绕所述防尘壳的外壁带有嵌接头，所述嵌接头开有洞豁，所述用来支撑单片机的支撑台的左边带有同嵌接头适配的嵌接孔，所述嵌接孔上带有挡杆，所述嵌接头嵌接到嵌接孔内，另外挡杆置进洞豁中。
3.根据权利要求2所述的基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，其特征在于所述单片机为基于51内核的STC12C5A系列单片机。
4.根据权利要求3所述的基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，其特征在于所述RS232通讯模块为RS232转USB接口。
5.根据权利要求4所述的基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，其特征在于所述传感器为气体传感器阵列，采用阵列多个传感器同时测一种气体，所述气体传感器阵列包括TGS2630乙醇类及有机溶剂气体型传感器、TGS825硫化氢型传感器、GS826氨气及胺类型传感器和TGS832卤烃型气体传感器。
6.根据权利要求5所述的基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统，其特征在于所述数据预处理模块包括依次顺序相连的前置放大电路、低通滤波电路和高通滤波电路。
7.根据权利要求6所述的基于电子鼻的鱼类新鲜度检测系统的方法，其特征为，即基于电子鼻系统检测鱼类新鲜度，利用STC12C5A单片机结合气味传感器采集鱼类新鲜度气味信号，通过键盘控制单片机开始采样，经过信号调理，由单片机自带的ADC进行模数转换，再通过按键控制把转换后的数据通过RS232转USB接口发送给PC机，同时可以通过按键将数据保存到存储器中，由液晶显示器显示数据；另外信号上传至数据处理分析系统，最终通过模式识别实现气体组成分析；
而在架设单片机之际，把单片机设置于用来设置单片机的沟路中，另外把铝合金片设置于用来设置单片机的沟路的左边，单片机经由通道置进铝合金片，把右部罩板罩于用来设置单片机的沟路的右边，且把防尘壳架设上就完成了架设单片机的步骤。
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