家用亚硝酸盐检测设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于嵌入式系统技术领域，具体涉及家用亚硝酸盐检测设备。
【背景技术】
[0002]亚硝酸盐主要指亚硝酸钠，亚硝酸钠为白色至淡黄色粉末或颗粒状，味微咸，易溶于水。外观及滋味都与食盐相似，并在工业、建筑业中广为使用，肉类制品中也允许作为发色剂限量使用。由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高。食入0.3?0.5克的亚硝酸盐即可引起中毒甚至死亡。亚硝酸盐的污染非常严重，近年来事故频发，最近的如浙江出现的假血燕事件，其亚硝酸盐超标350倍。现在对亚硝酸盐的检测力度还不够，只要采用实验室检测的方法，这种方法需要耗费大量的人力物力，而且，普通家庭根本无法实时对自己所用物质进行检测。
[0003]嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的器件。嵌入式系统具有便利灵活、性能价格比高、嵌入性强等特点，可以嵌入到现有任何信息家电和嵌入式系统中。
【发明内容】
[0004]本发明是针对当前亚硝酸盐检测的不足，提出了一种基于嵌入式系统的家用亚硝酸盐检测设备，其主要采用分光光度法原理，通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
[0005]本发明包括控制器模块、电源管理模块、存储器模块、信号模块、输入输出模块。信号模块中的光源采用超高亮蓝色LED灯，其波长范围较小，能够被亚硝酸盐吸收。控制器模块根据矩阵键盘的输入点亮该LED，LED灯发出的光波通过放有亚硝酸盐的比色皿，部分光波被吸收，剩余光源照射到信号采集模块的光电传感器上，光电传感器将光信号转换为电压信号，并将信号量发送到控制器，控制器根据内部集成的AD转换器，将电压信号转化为数字信号，并经过控制器内部程序的处理，将亚硝酸盐的浓度值显示在外部液晶屏幕上。存储器模块用于存储该过程中的数据以便需要时调用。
[0006]所述的控制器模块包括处理器Ul STC12C5A16S2、第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第七滤波电容C7、第一电阻R1、晶振Y1。处理器Ul STC12C5A16S2的38引脚、第二滤波电容C2的一端、第三滤波电容C3的一端与VDD5.0相连；第二滤波电容C2的另一端与第三滤波电容C3的另一端相连并接地；处理器Ul STC12C5A16S2的4引脚、第一电阻Rl的一端和第七滤波电容C7的一端相连；第一电阻Rl的另一端接地；第七滤波电容C7的另一端与VDD5.0相连；处理器Ul STC12C5A16S2的15引脚、第一滤波电容Cl的一端与晶振Yl的一端相连；处理器Ul STC12C5A16S2的14引脚、第四滤波电容C4和晶振Yl的另一端相连；处理器Ul STC12C5A16S2的16引脚、第一滤波电容Cl的另一端与第四滤波电容C4的另一端相连并接地。
[0007]所述的5V电压转换电路包括U2 7805、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7。U27805的I引脚、第六滤波电容C6的一端与VDD12相连；U2 7805的2引脚、第六滤波电容C6另一端与第七滤波电容C7的一端相连并接地；U2 7805的3引脚、第七滤波电容C7的另一端与VDD5.0相连。
[0008]所述的3.3V电压转换电路包括U3 SPX1117M3-3.3、第一极性电容C10、第八滤波电容C8、第九滤波电容C9。U3 SPX1117M3-3.3的I引脚、第一极性电容ClO的阳极、第八滤波电容C8的一端与VDD5.0相连；U3 SPX1117M3-3.3的2引脚、第一极性电容ClO的阴极、第八滤波电容C8的另一端与第九滤波电容C9的一端相连并接地；U3 SPX1117M3-3.3的3引脚、第九滤波电容C9的另一端与VDD3.3相连。
[0009]所述的存储器模块包括存储器U4 AT4OTB161D、第二电阻R2、第三电阻R3、第^^一滤波电容C11。存储器U4 AT45DB161D的I引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.1相连；存储器U4 AT45DB161D的2引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.3相连；存储器U4AT45DB161D的3引脚与第二电阻R2的一端相连；存储器U4 AT45DB161D的4引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.0相连；存储器U4 AT45DB161D的5引脚、第三电阻R3的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.3相连;存储器U4 AT45DB161D的6引脚、第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端、第i^一滤波电容Cll的一端与VDD3.3相连；存储器U4 AT45DB161D的7引脚接地；存储器U4 AT45DB161D的8引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.2相连；第i^一滤波电容Cll的另一端接地。
[0010]所述的信号模块包括第六电阻R6、三极管Q1、第十三电容C13、led灯DS1、光电传感器U6 TSL2561。第六电阻R6的一端与VDD3.3相连；第六电阻R6的另一端与三极管Ql的I引脚相连；处理器Ul STC12C5A16S2的Pl.7引脚与三极管Ql的2引脚相连;led灯DSl的I引脚与三极管Ql的3引脚相连；led灯DSl的2引脚接地。光电传感器U6 TSL2561的I引脚、第十三滤波电容C13的一端与VDD3.3相连；光电传感器U6 TSL2561的2引脚、3引脚、第十三滤波电容C13的另一端接地；光电传感器U6 TSL2561的4引脚与处理器UlSTC12C5A16S2的P4.3相连;光电传感器U6 TSL2561的5引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.4相连；光电传感器U6 TSL2561的6引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.5相连。
[0011]所述的输入输出模块由液晶插口 JP1、第四电阻R4、第五电阻R5、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第七电阻R7、第八电阻R8、第十电阻R10、第^^一电阻Rll和第十二滤波电容C12组成。液晶插口 JPl的I引脚接地；液晶插口 JPl的2引脚、第四电阻R4的一端与VDD5.0相连；液晶插口 JPl的3引脚、第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连；液晶插口 JPl的4引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.0相连；液晶插口 JPl的5引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.1相连；液晶插口 JPl的6引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.2相连；液晶插口 JPl的7引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.3相连；液晶插口 JPl的8引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.4相连；液晶插口JPl的9引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.5相连；液晶插口 JPl的10引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.6相连；液晶插口 JPl的11引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.7相连；液晶插口 JPl的12引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的Pl.0相连；液晶插口 JPl的13引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的Pl.1相连；液晶插口 JPl的14引脚与处理器UlSTC12C5A16S2的Pl.4相连；液晶插口 JPl的15引脚与第五电阻R5的另一端相连并接地；液晶插口 JPl的16引脚与VDD5.0相连。第一开关SI的一端、第三开关S3的一端、第十电阻RlO的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的Pl.3引脚相连；第二开关S2的一端、第四开关S4的一端、第^^一电阻Rll的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的Pl.2引脚相连；第一开关SI的另一端、第二开关S2的另一端、第七电阻R7的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的Pl.5引脚相连；第三开关S3的另一端、第四开关S4的另一端、第八电阻R8的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的Pl.6引脚相连；第十电阻RlO的另一端、第^^一电阻Rll的另一端与第十二滤波电容C12的一端相连并接地；第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端、第十二滤波电容C12的另一端与VDD3.3相连。
[0012]本发明的有益效果:本发明的设备体积小，携带方便，价格便宜，能实现亚硝酸盐浓度的在线显示和历史数据查询的功能。操作简单，适合普通家庭使用。
[0013]【附图说明】。
[0014]图1为本发明的硬件结构示意图。
[0015]图2为本发明的控制模块电路原理图。
[0016]图3为本发明的5V电压转换电路原理图。
[0017]图4为本发明的3.3V电压转换电路原理图。
[0018]图5为本发明的存储器模块电路原理图。
[0019]图6为本发明的信号模块电路原理图。
[0020]图7为本发明的输入输出模块电路原理图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明中各个模块做具体的说明。
[0022]如图1所示，本发明包括控制器模块、电源管理模块、存储器模块、信号模块、输入输出模块。
[0023]如图2所示，所述的控制器模块包括处理器Ul STC12C5A16S2、第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第七滤波电容C7、第一电阻R1、晶振Ylo处理器Ul STC12C5A16S2的38引脚、第二滤波电容C2的一端、第三滤波电容C3的一端与VDD5.0相连；第二滤波电容C2的另一端与第三滤波电容C3的另一端相连并接地；处理器Ul STC12C5A16S2的4引脚、第一电阻Rl的一端和第七滤波电容C7的一端相连；第一电阻Rl的另一端接地；第七滤波电容C7的另一端与VDD5.0相连；处理器Ul STC12C5A16S2的15引脚、第一滤波电容Cl的一端与晶振Yl的一端相连；处理器Ul STC12C5A16S2的14引脚、第四滤波电容C4和晶振Yl的另一端相连；处理器Ul STC12C5A16S2的16引脚、第一滤波电容Cl的另一端与第四滤波电容C4的另一端相连并接地。
[0024]如图3所示，所述的5V电压转换电路包括U2 7805、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7。U2 7805的I引脚、第六滤波电容C6的一端与VDD12相连；U2 7805的2引脚、第六滤波电容C6另一端与第七滤波电容C7的一端相连并接地；U2 7805的3引脚、第七滤波电容C7的另一端与VDD5.0相连。
[0025]如图4所示，所述的3.3V电压转换电路包括U3 SPX1117M3-3.3、第一极性电容C10、第八滤波电容C8、第九滤波电容C9。U3 SPX1117M3-3.3的I引脚、第一极性电容ClO的阳极、第八滤波电容C8的一端与VDD5.0相连；U3 SPX1117M3-3.3的2引脚、第一极性电容ClO的阴极、第八滤波电容C8的另一端与第九滤波电容C9的一端相连并接地；U3SPX1117M3-3.3的3引脚、第九滤波电容C9的另一端与VDD3.3相连。
[0026]如图5所示，所述的存储器模块包括存储器U4 AT4OTB161D、第二电阻R2、第三电阻R3、第^^一滤波电容C11。存储器U4 AT4OTB161D的I引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.1相连;存储器U4 AT45DB161D的2引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.3相连；存储器U4 AT45DB161D的3引脚与第二电阻R2的一端相连；存储器U4 AT45DB161D的4引脚与处理器Ul STC12C5A16S2的P4.0相连;存储器U4 AT45DB161D的5引脚、第三电阻R3的一端与处理器Ul STC12C5A16S2的P0.3相连；存储器U4 AT4OTB161D的6引脚、第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端、第i^一滤波电容Cll的一端与VDD3.3相连；存储器U4AT45DB161D的7引