CN112051357A - 一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统及方法,该系统包括PC上位机、异构多核处理器、STM32单片机及其连接的各种测定过程所需设备,并在PC上位机和异构多核处理器上内嵌了各种软件结构,通过这种软硬件结构设计,降低了系统复杂度,具有更高的精度和稳定性,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本;测定过程各个设备的功能过程并发执行,缩短了单个样品的滴定时间,提高了脂肪酸值的测定效率;用户可根据实验需要自行编写方法文件,实现系统的功能扩展;可根据样品的试管编号,确定样品种类及其方法文件,操作方便;通过设置光源调压模块来控制系统光源,提供了系统的可生产性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于粮食品质检测领域,具体涉及一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统及方法。
背景技术
粮食在储藏过程中会发生两种脂类变化—氧化和水解,其中水解会产生游离脂肪酸值。小分子游离脂肪酸值具有挥发性,可产生不良气味,影响粮食谷物的感官和品质。比如稻米的游离脂肪酸值增多,米饭硬度会增加,流变学特性受到损害,产生异味,有研究发现劣质玉米含有较高的脂肪酸值,所以目前多个国家使用脂肪酸值作为判定粮食劣质的指标。
目前在粮食品质检测领域中,主要有两种方法测定粮食中的脂肪酸值,分别为传统滴定法和电位滴定法。实验室滴定分析采用的主要是传统滴定法,它是根据指示剂的颜色变化指示滴定终点,然后测量标准溶液消耗体积,计算分析结果。另外,电位滴定法也是实验室常用的滴定方法,其工作原理是在滴定过程中通过测量电位变化以确定终点的方法,二者原理不同但互为补充,使滴定方法更加多样、更加准确。权衡两种方法的利弊,发现对于粮食质量检测方法中几个典型的滴定实验,基于颜色变化的传统滴定法更具有优势、更加权威。国家现行标准中详细阐述了传统滴定法的操作过程及判断标准,但是传统的滴定法大多是人工操作,很难解决颜色判断不准、误差大、结果不可靠、可比性差等缺陷。因此需要设计一种自动滴定仪,采用机器视觉技术,利用CMOS图像传感器获取滴定实验过程的实时图像,根据颜色变化实现滴定过程的自动处理、控制及判断,从而解决人工滴定的诸多缺点。
随着电子技术的飞速发展,基于传统滴定法的滴定仪迅速出现,叫早期的设备智能完成滴定过程,判断滴定终点。实验后期的数据记录、数值计算等操作还要靠人工完成,这种半自动的滴定仪并没有从根本上解决人工干预的问题,不但存在由于人工操作而引入的误差,而且要求操作者对滴定实验十分了解,来完成后期实验数据的处理工作,操作者一边要求操作仪器,另一边要求处理数据,从某种程度上反而增加了负担。
随后,一种自动的滴定仪应运而生,它完全实现了滴定过程的自动判断及后期的数据处理,不再引入人工操作误差,降低了实验对操作者的技术要求,甚至可以直接打印出实验分析包括,但这样的滴定仪具有一定的局限性,由于硬件系统的制约,它只能进行一种或两种相似的滴定实验;其次,无法修改参数,改变实验步骤,这样进一步限制了它的应用。所以这种滴定仪只能完成对特定实验的自动检测工作,不能完成其他滴定实验,从而限制了它的应用范围。
随着个人电脑的迅速普及,人们更倾向于利用电脑完成各种工作,同时,各种应用软件的开发变得简单,围绕电脑的外部硬件资源也越来越丰富。在具备了上述软、硬件基础,人们开发了一种以电脑为中心,可以实现更多功能,完成更多实验的多功能滴定仪,其系统主要是由基于PCI总线的标准工业摄像头连接电脑完成滴定实验的实时图像采集,由软件程序判断、控制滴定过程,从而完成实验,但是基于PCI总线的图像采集消耗了大量的电脑硬件资源,同时电脑还要完成计算,判断等多种工作,极大的降低的系统的稳定性,经常出现“死机”情况,进而影响滴定实验的效果。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供的用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统及方法解决了现有的脂肪酸值测定系统复杂度高、难以实现自校准及测定效率低的问题。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统,包括PC上位机、异构多核处理器和STM32单片机;
所述PC上位机通过网线与所述异构多核处理器通信连接,所述异构多核处理器通过RS232串口与所述STM32单片机通信连接;
所述PC上位机用于控制异构多核处理器执行脂肪酸值测定过程,并基于其接受的数据进行样品数据管理、方法文件编写及视频显示;
所述异构多核处理器用于控制其连接的硬件设备完成脂肪酸值测定实验过程,并将测定数据及视频流数据传输至PC上位机;
所述STM32单片机用于控制其连接的硬件设备进行自动清洗加液并将操作数据反馈至PC上位机,以配合异构多核处理器控制完成配合脂肪酸值测定过程。
进一步地,所述PC上位机还连接了用于读取样品数据的天平、扫码枪和RF读写器及用于调节脂肪酸值测定过程光源亮度调节的光源调压模块;
所述异构多核处理器连接的硬件设备包括滴定泵、搅拌电机和摄像头;
所述STM32单片机连接的硬件设备包括泵、阀门、电机、液位检测装置和位置检测装置。
进一步地,所述全自动脂肪酸值测定系统的软件体系架构为B/S架构;
所述PC上位机中设置有基于VUE框架的web网页作为用户操作软件,以及用于保存和处理样品数据的本地nodejs服务器;
所述异构多核处理器包括四个不同架构的内核,分别为用于系统控制的ARMCortex-A8内核、用于加速运算的TI C674x VLIW浮点DSP内核、用于视频传输管理的VPSSM3内核和用于视频编解码处理的VIDEO M3内核;所述ARM Cortex-A8内核上运行Linux操作系统;
所述STM32单片机为基于ARM Cortex M处理器内核的32位闪存微控制器。
进一步地,所述Linux操作系统上运行有boa服务器、IPNC应用软件和rtsp服务器;
所述boa服务器用于处理web网页下发的HTTP请求,并将其下发的数据传输到IPNC应用软件中;
所述IPNC应用软件用于创建脂肪酸值测定过程的进程及线程并与STM32单片机进行通信,进而完成脂肪酸值测定过程;
所述rtsp服务器用于将脂肪酸值测定过程的视频流数据上传至PC服务器中的web网页显示。
一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定方法,包括以下步骤:
S1、在PC上位机中的web网页发出脂肪酸值测定指令,并通过nodejs服务器下发测定指令至异构多核处理器中的boa服务器;
S2、通过与boa服务器通信的IPNC应用软件发送复位指令至STM32单片机,使与STM32单片机连接的所有硬件设备复位;
S3、通过STM32单片机内置程序控制其连接的硬件设备执行清洗加液操作,并将操作信息实时反馈至PC上位机;
S4、在PC上位机中显示接收到的操作信息,并调取对应样品的方法文件,并下发至异构多核处理器;
S5、通过异构多核处理器控制使与其连接的硬件设备执行当前脂肪酸值测定实验;
S6、在脂肪酸值测定过程中,基于方法文件中的参数,通过DSP内核运算并判断脂肪酸值测定过程是否满足结束条件;
若是,则进入步骤S7;
若否,则返回步骤S5;
S7、停止DSP内核运算并向ARM Cortex-A8内核发送测定结束指令;
S8、判断当前组脂肪酸值测定实验是否结束;
若是,则进入步骤S9;
若否,则返回步骤S3;
S9、向PC上位机传输当前组脂肪酸值测定实验的数据;
S10、通过PC上位机显示当前组脂肪酸值测定实验的测定结果并保存,完成脂肪酸值测定。
进一步地,所述步骤S3中,操作信息包括清洗加液操作完成信息和进行清洗加液操作的试管的温度、编号及液位报警值信息。
进一步地,所述步骤S4中,当PC上位机收到清洗加液操作完成信息时,调取对应样品的方法文件,并下发至异构多核处理器。
进一步地,所述步骤S6具体为:
S61、通过DSP内核读取脂肪酸值测定实验中摄像头的采样范围及方法文件中的参数;
S62、基于方法文件中关于当前步骤的参数计算当前脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值;
S63、根据当前脂肪酸值测定实验的采样范围内的颜色值,控制当前搅拌电机及滴定泵的工作状态;
S64、基于方法文件中关于当前步骤的参数,判断当前脂肪酸值测定实验是否满足第一结束阈值;
若是,则进入步骤S65;
若否,则返回步骤S62;
S65、暂停计算脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值,并控制滴定泵暂停工作且搅拌电机继续工作;
S66、判断步骤S65中的暂停时间是否达到设置的暂停时间阈值;
若是,则进入步骤S67;
若否,则返回步骤S65;
S67、根据方法文件中关于当前步骤的参数计算当前脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值;
S68、根据步骤S67中采样范围内的颜色值,控制当前搅拌电机及滴定泵的工作状态;
S69、基于方法文件中关于当前步骤的参数,判断当前脂肪酸值测定实验是否满足第三结束阈值;
若是,则脂肪酸值测定过程满足结束条件,进入步骤S7;
若否,则返回步骤S67。
本发明的有益效果为:
(1)本发明中的脂肪酸值测定系统由PC上位机、异构多核处理器、STM32单片机及其连接的各种测定过程所需设备,并在PC上位机和异构多核处理器上内嵌了各种软件结构;通过这种软硬件结构设计,相对于以往的同类产品具有更低的系统复杂度,而且具有更高的精度和稳定性,大大地降低了PC上位机的载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本;
(2)本发明在进行脂肪酸值测定过程中,基于设定的软件架构及内置程序,控制各个功能过程并发执行,包括移液加液过程、滴定过程、滴定杯清洗过程等,在测定一个样品的脂肪酸值的同时,对上一个已经测定完成的样品进行清洗,对下一个即将测定脂肪酸值的样品进行移液加液准备,等当前样品测定结束,马上就可以信息下一个样品的测定,并且不断优化调整上述过程,大大缩短了单个样品的滴定时间,提高了脂肪酸值的测定效率;
(3)本发明中PC上位机中具有方法文件编辑功能,用户既可以使用默认的方法文件进行测定实验,也可以根据自身的需求涉及新的方法文件,然后用于新种类的测定实验,因此操作者可以在无任何基础的情况下完成实验操作,对于有经验的操作者可以根据实验情况,修改甚至开发新的实验方法,实现系统的功能扩展;
(4)本发明中的脂肪酸值测定过程可以根据样品的试管编号,判断出样品的种类,然后根据该种类调取对应的方法文件,因此同一组实验中可以测定不同种类的脂肪酸值,而不需要将同一类的样品必须放在同一组测定,对用户来说更加方便;
(5)本发明中的脂肪酸值测定系统通过设置的光源调压模块,实现了自动调光过程,系统的光源可以在一定范围通过调节电压而调节光源的亮度,不需要实验人员花费很多的时间精力去手动调节系统光源亮度,提高了系统的可生产性和稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统结构示意图。
图2为本发明提供的基于VUE框架的web网页作为用户操作软件界面示意图。
图3为本发明提供的用于粮食的全自动脂肪酸值测定方法流程图。
图4为本发明提供的通过DSP内核判断脂肪酸值测定实验是否结束的方法流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1:
如图1所示,一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统,包括PC上位机、异构多核处理器和STM32单片机;
PC上位机通过网线与异构多核处理器通信连接,异构多核处理器通过RS232串口与STM32单片机通信连接;
PC上位机用于控制异构多核处理器执行脂肪酸值测定过程,并基于其接受的数据进行样品数据管理、方法文件编写及视频显示;
异构多核处理器用于控制其连接的硬件设备完成脂肪酸值测定实验过程,并将测定数据及视频流数据传输PC上位机;
STM32单片机用于控制其连接的硬件设备进行自动清洗加液并将操作数据反馈至PC上位机,以配合异构多核处理器控制完成配合脂肪酸值测定过程。
本实施例以脂肪酸值测定实验过程中的颜色变化为判断标准,围绕个人电脑为设计基础,为了减少电脑软硬件资源消耗,外围才有专门的硬件处理单元(异构多核处理器和STM32单片机)完成图像采集、计算等前期的基本数据处理工作,PC上位机通过发送少量的数据控制硬件处理单元完成各种功能,而PC上位机端则专注于样品数据的管理、方法文件的编写及视频显示等常规处理。这样的设计方案,将视频数据采集和大量的计算放在专门的处理单元中,降低了数据传输量,不但提高了数据处理的速度,而且节约了时间和PC端的系统资源;另一方面,该系统中的PC上位机从繁琐的计算中解脱出来,更加专注于人机交互、文件管理等功能,可以根据自己的需求设计新的方法文件,然后用于新种类样品的测定实验,并且我们的方法文件以文件形式存在,只需要在PC上位机中指定的目录下放置指定格式的文件,系统就可以自动读取文件中的数据,并在web网页中显示,也可以在web网页中编辑好方法文件,然后在指定的目录下保存生成相应的格式文件,使得该系统操作更加简单、友好,操作者可在无任何基础的情况下都能完成实验操作,对于有经验的操作者可以根据实验情况,修改甚至开发新的实验方法,实现系统功能的扩展。
本实施例中的PC上位机还连接了用于读取样品数据的天平、扫码枪和RF读写器及用于调节脂肪酸值测定过程光源亮度调节的光源调压模块;
异构多核处理器连接硬件设备包括滴定泵、搅拌电机和摄像头;
STM32单片机连接硬件设备包括泵、阀门、电机、液位检测装置和位置检测装置;其中,泵有三个分别为废液泵、清洗泵和配液泵;阀门有五个分别为三通阀、清洗防滴漏阀、加水防滴漏阀、酒精添加防滴漏和防滴漏阀;电机有五个分别为垂直清洗电机、水平清洗电机、垂直移液电机、三工位转台电机和试管架转台电机;液位检测装置检测的液位包括酚酞液位、碱液液位、蒸馏水液位、酒精液位、润洗瓶高液位和润洗瓶低液位;位置检测装置检测位置包括清洗针位置、移液针横向位置、移液针纵向位置、大转盘位置检测和小转盘位置检测。
其中,光源调压模块为四路串口直流调光调压设备,PC上位机可以通过RS485串口与其进行通信,控制其输出电压大小,从而实现调节系统光源亮度的功能,其输入电压恒定为12V;传统的脂肪酸测定系统会在出厂时设置一个合适的电压值以保证测定实验稳定的进行,但是由于电压异常,或者因光源使用时间久老化而导致电压与光源亮度之间的关系发生变化时,可以通过自动调光过程来自动调压将光源亮度调节会正常值,而不需要实验人员花费很多的时间精力去手动调节,提高了系统的可生产性和稳定性。
基于上述脂肪酸值测定系统结构组成,将其功能实现过程分为六个功能模块分别为进样模块、移液加液模块、滴定模块、滴定杯清洗模块、滴定转台控制模块和辅助功能模块,其中,进样模块实现的功能包括旋转进样、离心管电子标签的读取;移液加液模块的功能包括提取液管路酒精润洗、提取液管路本液润洗、移取提取液、加蒸馏水和加酚酞指示剂;滴定模块的功能包括光源控制、实时图像采集、处理、注射泵滴定控制和滴定搅拌;滴定杯清洗模块的功能包括废液的吸出、滴定杯蒸馏水清洗、滴定杯酒精清洗和清洗搅拌;滴定转台控制模块的功能包括位置检测和转台转动,在工作过程中,在工作过程中,移液、滴定、清洗三个工位的三个工作是同时并行的,移液、滴定、清洗都完成后,转台顺时针转动,直到光电开关检测到下一个工位位置时停止;辅助功能模块的功能包括蒸馏水液位检测报警、酒精液位检测报警、酚酞液位检测报警、碱液液位检测报警、润洗酒精自动加液和温度检测功能。上述这些系统功能模块,可以并发执行,从而提高系统的工作效率。
本发明实施例中的全自动脂肪酸值测定系统的软件体系架构为B/S架构,即浏览器和服务器模型。B/S模型是随着Internet技术的兴起,对C/S(客户端/服务器)结构的一种变化或者改进的结构,使用HTTP协议通信;
具体地,PC上位机中设置有基于VUE框架的web网页作为用户操作软件(如图2所示)及用于保存和处理样品数据的本地nodejs服务器;
由于需要实时处理大量视频数据,从成本、性能及功耗等角度综合考虑,硬件处理单元中的主控板选用多核异构处理器作为主控板,异构多核处理器包括四个不同架构的内核,分别为用于系统控制的ARM Cortex-A8内核、用于加速运算的TI C674x VLIW浮点DSP内核、用于视频传输管理的VPSS M3内核和用于视频编解码处理的VIDEO M3内核;ARMCortex-A8内核上运行Linux操作系统,上述功能模块中最核心的滴定模块的功能实现由该主控板控制;
其中,Linux操作系统上运行有boa服务器、IPNC应用软件和rtsp服务器;boa服务器用于处理web网页下发的HTTP请求,并将其下发的数据传输到IPNC(IP Network Camera)应用软件中;IPNC应用软件用于创建脂肪酸值测定过程的进程及线程并与STM32单片机进行通信,进而完成脂肪酸值测定过程;rtsp服务器用于将脂肪酸值测定过程的视频流数据上传至PC服务器中的web网页显示。
上述软件结构的设计大大简化了PC上位机的载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本。
STM32单片机为基于ARM Cortex M处理器内核的32位闪存微控制器,来控制其他五个功能模块功能的实现,本实施例中的STM32单片机,融和高性能、实时性、数字信号处理、低功耗、低电压于一身,同时保持高集成和开发建议的特点。
实施例2:
如图3所示,本实施例提供了与上述实施例1对应的用于粮食的全自动脂肪酸值测定方法,包括以下步骤:
S1、在PC上位机中的web网页发出脂肪酸值测定指令,并通过nodejs服务器下发测定指令至异构多核处理器中的boa服务器;
S2、通过与boa服务器通信的IPNC应用软件发送复位指令至STM32单片机,使与STM32单片机连接的所有硬件设备复位;
在该过程中,STM32单片机实时监测其连接的硬件设备是否复位完毕,并将服务完成信息反馈是STM32单片机中;
S3、通过STM32单片机内置程序控制其连接的硬件设备执行清洗加液操作,并将操作信息实时反馈至PC上位机;
在该过程中,STM32单片机实时监测其连接的硬件设备执行的清洗加液完成情况,并记包括清洗加液操作完成信息和进行清洗加液操作的试管的温度、编号及液位报警值信息在内的操作信息,当收到试管编号等操作信息时,说明清洗加液操作完成,将操作信息反馈至PC上位机;
S4、在PC上位机中显示接收到的操作信息,并调取对应样品的方法文件,并下发至异构多核处理器;
当PC上位机收到清洗加液操作完成信息时,调取对应样品的方法文件,并下发至异构多核处理器,并将将滴定的样品信息、以及温度、液位报警信息等显示在PC上位机中;
S5、通过异构多核处理器控制使与其连接的硬件设备执行当前脂肪酸值测定实验;
S6、在脂肪酸值测定过程中,基于方法文件中的参数,通过DSP内核运算并判断脂肪酸值测定过程是否满足结束条件;
若是,则进入步骤S7;
若否,则返回步骤S5;
S7、停止DSP内核运算并向ARM Cortex-A8内核发送测定结束指令;
S8、判断当前组脂肪酸值测定实验是否结束;
若是,则进入步骤S9;
若否,则返回步骤S3;
S9、向PC上位机传输当前组脂肪酸值测定实验的数据;
S10、通过PC上位机显示当前组脂肪酸值测定实验的测定结果并保存,完成脂肪酸值测定。
如图4所示,本实施例中的步骤S6具体为:
S61、通过DSP内核读取脂肪酸值测定实验中摄像头的采样范围及方法文件中的参数;
该步骤中的采样范围是用户选取视频图像像素点的范围,一般为长方形,大小可由用户自行设定,设定好后系统将计算该范围内的像素点RGB值,范围外的图像不会被处理;
S62、基于方法文件中关于当前步骤的参数计算当前脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值;
S63、根据当前脂肪酸值测定实验的采样范围内的颜色值,控制当前搅拌电机及滴定泵的工作状态;
S64、基于方法文件中关于当前步骤的参数,判断当前脂肪酸值测定实验是否满足第一结束阈值;
若是,则进入步骤S65;
若否,则返回步骤S62;
S65、暂停计算脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值,并控制滴定泵暂停工作且搅拌电机继续工作;
S66、判断步骤S65中的暂停时间是否达到设置的暂停时间阈值;
若是,则进入步骤S67;
若否,则返回步骤S65;
S67、根据方法文件中关于当前步骤的参数计算当前脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值;
S68、根据步骤S67中采样范围内的颜色值,控制当前搅拌电机及滴定泵的工作状态;
S69、基于方法文件中关于当前步骤的参数,判断当前脂肪酸值测定实验是否满足第三结束阈值;
若是,则脂肪酸值测定过程满足结束条件,进入步骤S7;
若否,则返回步骤S67;
在本实施例的上述过程中,在同一个步骤中,搅拌电机速度不变,但注射泵的滴定速度会根据计算结果发生变化,一开始滴定速度最快,会随着实验进行慢慢变小,当达到后续的结束阈值时会停止滴定;另外,本实施例中的方法文件是根据粮食检测的国家标准而设定的一种用于粮食检测的方法,该方法分为三个步骤,每个步骤都包含一定的参数,包括有计算公式(主要是采样范围内像素点RGB值的相关计算)、采样时间间隔、结束阈值、搅拌电机转速、注射泵最大和最小滴定速度等,每个步骤中的参数不一定相同,用户可通过设定不同的方法文件来对不同粮食进行检测;对于上述过程中的第一结束阈值和第三结束阈值都是方法文件中设置的一个参数,例如,计算公式是G的当前值减G的初值,阈值为30,则当G的当前值减G的初值大于30时第一步结束。
Claims (8)
1.一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统,其特征在于,包括PC上位机、异构多核处理器和STM32单片机;
所述PC上位机通过网线与所述异构多核处理器通信连接,所述异构多核处理器通过RS232串口与所述STM32单片机通信连接;
所述PC上位机用于控制异构多核处理器执行脂肪酸值测定过程,并基于其接受的数据进行样品数据管理、方法文件编写及视频显示;
所述异构多核处理器用于控制其连接的硬件设备完成脂肪酸值测定实验过程,并将测定数据及视频流数据传输至PC上位机;
所述STM32单片机用于控制其连接的硬件设备进行自动清洗加液并将操作数据反馈至PC上位机,以配合异构多核处理器控制完成配合脂肪酸值测定过程。
2.根据权利要求1所述的用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统,其特征在于,所述PC上位机还连接了用于读取样品数据的天平、扫码枪和RF读写器及用于调节脂肪酸值测定过程光源亮度调节的光源调压模块;
所述异构多核处理器连接的硬件设备包括滴定泵、搅拌电机和摄像头;
所述STM32单片机连接的硬件设备包括泵、阀门、电机、液位检测装置和位置检测装置。
3.根据权利要求1所述的用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统,其特征在于,所述全自动脂肪酸值测定系统的软件体系架构为B/S架构;
所述PC上位机中设置有基于VUE框架的web网页作为用户操作软件,以及用于保存和处理样品数据的本地nodejs服务器;
所述异构多核处理器包括四个不同架构的内核,分别为用于系统控制的ARM Cortex-A8内核、用于加速运算的TI C674x VLIW浮点DSP内核、用于视频传输管理的VPSS M3内核和用于视频编解码处理的VIDEO M3内核;所述ARM Cortex-A8内核上运行Linux操作系统;
所述STM32单片机为基于ARM Cortex M处理器内核的32位闪存微控制器。
4.根据权利要求3所述的用于粮食的全自动脂肪酸值测定系统,其特征在于,所述Linux操作系统上运行有boa服务器、IPNC应用软件和rtsp服务器;
所述boa服务器用于处理web网页下发的HTTP请求,并将其下发的数据传输到IPNC应用软件中;
所述IPNC应用软件用于创建脂肪酸值测定过程的进程及线程并与STM32单片机进行通信,进而完成脂肪酸值测定过程;
所述rtsp服务器用于将脂肪酸值测定过程的视频流数据上传至PC服务器中的web网页显示。
5.一种用于粮食的全自动脂肪酸值测定方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在PC上位机中的web网页发出脂肪酸值测定指令,并通过nodejs服务器下发测定指令至异构多核处理器中的boa服务器;
S2、通过与boa服务器通信的IPNC应用软件发送复位指令至STM32单片机,使与STM32单片机连接的所有硬件设备复位;
S3、通过STM32单片机内置程序控制其连接的硬件设备执行清洗加液操作,并将操作信息实时反馈至PC上位机;
S4、在PC上位机中显示接收到的操作信息,并调取对应样品的方法文件,并下发至异构多核处理器;
S5、通过异构多核处理器控制使与其连接的硬件设备执行当前脂肪酸值测定实验;
S6、在脂肪酸值测定过程中,基于方法文件中的参数,通过DSP内核运算并判断脂肪酸值测定过程是否满足结束条件;
若是,则进入步骤S7;
若否,则返回步骤S5;
S7、停止DSP内核运算并向ARM Cortex-A8内核发送测定结束指令;
S8、判断当前组脂肪酸值测定实验是否结束;
若是,则进入步骤S9;
若否,则返回步骤S3;
S9、向PC上位机传输当前组脂肪酸值测定实验的数据;
S10、通过PC上位机显示当前组脂肪酸值测定实验的测定结果并保存,完成脂肪酸值测定。
6.根据权利要求5所述的用于粮食的全自动脂肪酸值测定方法,其特征在于,所述步骤S3中,操作信息包括清洗加液操作完成信息和进行清洗加液操作的试管的温度、编号及液位报警值信息。
7.根据权利要求6所述的用于粮食的全自动脂肪酸值测定方法,其特征在于,所述步骤S4中,当PC上位机收到清洗加液操作完成信息时,调取对应样品的方法文件,并下发至异构多核处理器。
8.根据权利要求7所述的用于粮食的全自动脂肪酸值测定方法,其特征在于,所述步骤S6具体为:
S61、通过DSP内核读取脂肪酸值测定实验中摄像头的采样范围及方法文件中的参数;
S62、基于方法文件中关于当前步骤的参数计算当前脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值;
S63、根据当前脂肪酸值测定实验的采样范围内的颜色值,控制当前搅拌电机及滴定泵的工作状态;
S64、基于方法文件中关于当前步骤的参数,判断当前脂肪酸值测定实验是否满足第一结束阈值;
若是,则进入步骤S65;
若否,则返回步骤S62;
S65、暂停计算脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值,并控制滴定泵暂停工作且搅拌电机继续工作;
S66、判断步骤S65中的暂停时间是否达到设置的暂停时间阈值;
若是,则进入步骤S67;
若否,则返回步骤S65;
S67、根据方法文件中关于当前步骤的参数计算当前脂肪酸值测定实验中采样范围内的颜色值;
S68、根据步骤S67中采样范围内的颜色值,控制当前搅拌电机及滴定泵的工作状态;
S69、基于方法文件中关于当前步骤的参数,判断当前脂肪酸值测定实验是否满足第三结束阈值;
若是,则脂肪酸值测定过程满足结束条件,进入步骤S7;
若否,则返回步骤S67。
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