谷物脂肪酸值自动测定仪的研究与设计

论文摘要

粮食在贮藏过程中,其品质不断改变,由新粮逐渐变成陈粮。我国将脂肪酸值作为谷物储存品质指标（宜存、轻度不宜存、重度不宜存）的重要判定依据。目前我国对谷物脂肪酸值测定,仍然为人工手动滴定、人眼观察颜色判断滴定终点,测定结果往往存在差异。文中研究了颜色检测技术,选用了光-频率传感器TCS3200检测颜色、大功率白光LED作为光源,设计了溶液颜色检测装置。以STC12C5A32S2、STC12C5608AD单片机为嵌入式处理器,设计了谷物脂肪酸值自动测定仪,给出了相关硬件电路原理图,包括溶液颜色信息采集电路、滴定泵驱动电路、人机交互接口电路等。采用嵌入式C语言设计了谷物脂肪酸值自动测定仪软件,给出了软件设计思想及程序流程图、滴定终点判定算法等。设计的谷物脂肪酸值自动测定仪已在相关实验室试用,试用表明,仪器可以消除人工滴定误差,实现自动滴定、自动终点判定、自动计算脂肪酸值,结果的重复性和精度达到目前国标的要求。附录给出了谷物脂肪酸值自动测定仪的实物图像。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的内容
• 第二章 溶液颜色检测与自动滴定装置
• 2.1 颜色检测原理
• 2.2 颜色传感器的选择
• 2.3 TCS3200 光-频率传感器
• 2.4 光源的选择
• 2.5 溶液颜色检测装置设计
• 2.5.1 透射光式测量法
• 2.5.2 散射光式测量法
• 2.5.3 颜色检测装置设计
• 2.6 自动滴定装置
• 第三章自动测定仪硬件电路设计
• 3.1 嵌入式处理器的选择
• 3.2 总体方案设计
• 3.3 STC12C5A3252 简介
• 3.4 LED 驱动电路
• 3.5 溶液颜色采集电路
• 3.6 滴定泵驱动电路
• 3.7 人机交互接口电路
• 3.7.1 键盘电路
• 3.7.2 LCD 显示模块及蜂鸣器电路
• 3.8 USB 转串口电路
• 3.9 电源电路
• 3.10 时钟振荡电路
• 3.11 印刷电路板的设计
• 第四章 自动测定仪软件设计
• 4.1 软件开发平台
• 4.2 测定仪软件设计
• 4.2.1 主单片机软件设计
• 4.2.2 从单片机软件设计
• 4.2.3 主-从单片机通信协议
• 4.2.4 数字滤波
• 4.2.5 滴定终点判定
• 4.3 测定仪的使用
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.1.1 结果及分析
• 5.1.2 总结
• 5.2 不足与改进
• 附录1 谷物脂肪酸自动测定仪实物图
• 附录2 谷物脂肪酸自动测定仪主电路板PCB 图
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 后记