一种鸡蛋破损检测装置的制作方法

本实用新型涉及家禽产业检测领域，特别是一种鸡蛋破损检测装置。

背景技术：

鸡蛋除了含有人们熟知的多种营养物质外，还含有抗氧化剂，一个蛋黄的抗氧化剂含量相当于一个苹果。瑞典研究人员也将其列为蛋白质食品中最低碳最环保的食品，在健脑益智、保护肝脏与心脑血管、抵御癌症偷袭等方面功勋卓著。尤为可喜的是其蛋白质拥有“一招鲜”,即增加饱腹感，降低食欲，比吃火腿更容易降低血糖反应与胰岛素反应，并转化成肌肉组织，因而能显著减小体重指数、腰围，增加血浆生长素，促进人体向健康的形体发展。因此，禽蛋成了人类餐桌上一道离不开的养生佳品。

随着近年来自动化技术的发展以及人工智能的兴起，以及频繁发生运输过程出现鸡蛋变质、发臭等问题，进而对鸡蛋运输前鸡蛋的良好情况检测提出了很高的要求。当前由于劳动力价格的上涨和人工检测工作局限性大，禽蛋的健康完好检测还停留在人力的层面上，检测工作繁琐，工作量大，存在人为误伤害等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种鸡蛋破损检测装置，利用Zigbee无线模块实现自组网技术，利用多台装置，即可实现工作现场内网络覆盖，不需要额外的网络搭建。

本实用新型采用以下方案实现：一种鸡蛋破损检测装置，包括外壳、锂电池组、外接电源、第一摄像头、超声波传感器 、防护外壳 、无线模块、LCD显示屏 、蜂鸣器 、控制芯片 、主控电路板、 第二摄像头；所述第一摄像头设置在所述外壳内表面左下侧；所述第二摄像头设置在所述外壳内表面右上侧；所述超声波传感器设置在所述外壳内表面右下侧；所述锂电池组设置在所述外壳内部左下侧；所述外接电源设置在所述外壳外表面左下侧；所述防护外壳设置在所述外壳外表面右上侧；所述LCD显示屏嵌入在所述防护外壳外部右表面；所述主控电路板设置在所述防护外壳内部左上侧，所述外壳的外表面右上侧；所述蜂鸣器设置在所述主控电路板下方；所述无线模块与所述控制芯片均集成在所述主控电路板上；所述锂电池组、所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述超声波传感器、所述无线模块、所述LCD显示屏以及所述蜂鸣器均与所述主控电路板电性相连。

进一步地，所述控制芯片采用的是单片机，型号为STM32F103RCT6。

进一步地，所述外壳为U型结构，其采用的材料为钢化玻璃。

进一步地，所述第一摄像头与所述第二摄像头均采用的是OV7670摄像头模组。

进一步地，所述的无线模块采用的是Zigbee无线模块，所述Zigbee无线模块采用的芯片为CC2530。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型利用Zigbee无线模块实现自组网技术，利用多台装置，即可实现工作现场内网络覆盖，不需要额外的网络搭建。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体系统的结构图。

其中，1为外壳、2为锂电池组、3为外接电源、4为第一摄像头、5为超声波传感器、6为防护外壳、7为无线模块、8为LCD显示屏、9为蜂鸣器、10为控制芯片、 11为主控电路板、12为第二摄像头。

图2为本实用新型实施例的硬件三视图。

图3为本实用新型实施例的结构框图。

图4为本实用新型实施例的控制芯片接口电路图。

图5为本实用新型实施例的蜂鸣器电路图。

图6为本实用新型实施例的电源电路图。

图7为本实用新型实施例的摄像头接口电路图。

图8为本实用新型实施例的液晶显示电路图。

图9为本实用新型实施例的超声波电路图。

图10为本实用新型实施例的无线模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1、2、3所示，本实施例提供了一种鸡蛋破损检测装置，包括外壳1、锂电池组2、外接电源3、第一摄像头4、超声波传感器5 、防护外壳6 、无线模块7、LCD显示屏8 、蜂鸣器9 、控制芯片10 、主控电路板11、 第二摄像头12；所述第一摄像头4设置在所述外壳1内表面左下侧；所述第二摄像头12设置在所述外壳1内表面右上侧；所述超声波传感器5设置在所述外壳1内表面右下侧；所述锂电池组2设置在所述外壳1内部左下侧；所述外接电源3设置在所述外壳1外表面左下侧；所述防护外壳6设置在所述外壳1外表面右上侧；所述LCD显示屏8嵌入在所述防护外壳6外部右表面；所述主控电路板11设置在所述防护外壳6内部左上侧，所述外壳1的外表面右上侧；所述蜂鸣器9设置在所述主控电路板11下方；所述无线模块7与所述控制芯片10均集成在所述主控电路板11上；所述锂电池组2、所述第一摄像头4、所述第二摄像头12、所述超声波传感器5、所述无线模块7、所述LCD显示屏8以及所述蜂鸣器9均与所述主控电路板电性相连。

在本实施例中，所述控制芯片10采用的是单片机，型号为STM32F103RCT6。

在本实施例中，所述外壳1为U型结构，其采用的材料为钢化玻璃。

在本实施例中，所述第一摄像头4与所述第二摄像头12均采用的是OV7670摄像头模组。

在本实施例中，所述的无线模块7采用的是Zigbee无线模块7，所述Zigbee无线模块7采用的芯片为CC2530。

特别的，在本实施例中，如图4-图10所示，电路部分主要包括主控电路板11和其他功能子模块。控制电路板的作用是控制整个电路系统的2路摄像头图像检测、蜂鸣器9输出提示，无线信息发送上位机等功能。检测部分通过摄像头检测鸡蛋外壳1图像信息，红外位置校正。采用Zigbee自组网网络，对图像信息进行传输。通过上位机可以查看图像信息和输出结果信息。超声波传感器5采用HC-SR04超声波模块，它的测量精度很高，其测量精度可以达到2mm。通过检查被检测鸡蛋和超声波的距离来判断传送带上面的鸡蛋有无。

较佳的，在本实施例中，外壳1由钢化玻璃构成的一个U形结构，用于装置固定传感器；方便直接固定到流水线当中。钢化玻璃是透明的，装置在运行过程中，可以从不同的方位查看系统的工作内部状态。同时也起到防雨、防风、保护内部的硬件电路结构，防护灰尘影响摄像头的清晰度的功能。

锂电池组2固定在外壳1内部左侧，锂电池组2由4组3.7V锂电池组2成，作为整个控制系统的动力能量，给整个系统提供电能，可以独立运行。外接电源3可以直接连接220V交流电，给锂电池充电。

第一摄像头4和第二摄像头12采用OV7670摄像头模组，它集成了有源晶振，无需提供外部时钟。OV7670支持自动图像控制功能，可以自动调节曝光强度、白平衡的大小，还可以自动消除灯光波纹、自动黑电平校准以及具有自动代通滤波器的功能。它的灵敏度很高、需求电压低，所以非常适合嵌入式系统的使用。两个摄像头，一个安装在左侧，一个安装在右侧，可以实现被检测鸡蛋360全方位的图像，保证了鸡蛋分拣的高效性。

超声波传感器5采用HC-SR04超声波模块，它的测量精度很高，其测量精度可以达到2mm。通过检查被检测鸡蛋和超声波的距离来，判断传送带上面的鸡蛋的有无。

防护外壳6是为了固定和保护内部控制电路，为了保证装置轻便的特性，防护外壳6采用PPS材料制成，具有硬度高、热稳定性好、机械强度高以及电绝缘性能优等特点。

无线模块7采用Zigbee无线模块7，内部的芯片处理单元时CC2530,ZigBee是一种可以连接多种设备的技术。使用该技术的节点设备能耗特别低、自组网无需人工干预、成本低廉、设备复杂度低且网络容量大。ZigBee采用网状网络标准，采用簇状组网结构，这使得ZigBee设备之间可以自动连接并且在相互传输数据时不必经过像路由器一样的中央网关。多个设备可以组成一个局域网，将图像检测信息，发给服务器，工作人员也可以通过PC终端实现远程查看图像信息，分拣控制等。

LCD显示屏8具体型号为LCD12864,它的显示速度非常的迅速，而且对比度和亮度也非常的高，同时分辨率也可以到达很高的标准，显示效果非常清晰。它实现的功能是：摄像头源图像分析结果，系统工作状态，联网提示等。

主控电路板11上面集成了控制芯片10，并连接蜂鸣器9等。控制芯片10采用STM32F103RCT6作为处理单元，其最高工作频率可达72MHz，片上集成32-512KB的Flash存储器，满足图像采集的速度要求。同时可以嵌入μC/OS II、FreeRTOS等实时操作系统。满足信息的检测和传输控制要求。选用STM32F103系列单片机作为处理单元，它的2.0V到3.6V的工作电压范围兼容主流的电池技术，如锂电池和镍氢电池，以72MHz频率从闪存执行代码，仅消耗 27mA电流。可以快速实现两路摄像头图像获取的功能，满足设计要求。

蜂鸣器9采用无源蜂鸣器9，通过控制芯片10的引脚电平，就可以控制蜂鸣器9发声音提示，它是作为系统分拣结果的提示单元。控制部分它完成的功能有，超声波传感器5对鸡蛋的运动检测、驱动LCD液晶屏显示图像信息、无线模块7驱动、蜂鸣器9触发，摄像头驱动等。

较佳的，本实施例将自动化技术和视觉技术相结合起来，能够在一定程度上解放人力，将人员从繁琐的工作环境中解放出来，减少投入资本，代替人类进行鸡蛋破损分拣工作。通过两个摄像头对鸡蛋全方位的，对鸡蛋壳的表面图像进行获取，提取特征值，与现有技术中前期机器学习的特征值进行比较，输出识别结果，将识别结果通过电平的方式输出，控制分拣单元，对鸡蛋进行破损蛋和完好蛋进行分拣。同时采用频率蜂鸣器9声音来提示识别结果，方便人工操作。

电气电路部分由控制电路板、电源、蜂鸣器9电路、无线收发单元、摄像头等构成。控制电路板的作用是控制整个电路系统的2路摄像头图像检测、蜂鸣器9输出提示，无线信息发送上位机等功能。

作为优选，采用Zigbee无线网络来实现现场信息的检测，并完成远程控制的功能。ZigBee设备之间可以自动连接并且在相互传输数据时不必经过像路由器一样的中央网关。覆盖面积可以拓展很广。

作为优选，采用OV7670摄像头，对鸡蛋外壳1表面图像进行快速获取。

较佳的，在本实施例中，利用Zigbee无线自组网技术，利用多台装置，即可实现工作现场内网络覆盖，不需要额外的网络搭建。工作人员在户内，就可以知道鸡蛋检测的图像信息，更加方便。采用现有的机器识别技术，全方位的对鸡蛋的外壳1状态进行检测和识别，提高了鸡蛋分拣的工作效率。

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于控制方法不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。