一种猪肉水分快速检测系统的制作方法

本实用新型涉及一种检测系统，具体涉及一种猪肉水分快速检测系统。

背景技术：

生鲜猪肉水分含量是衡量猪肉品质的重要指标之一，影响猪肉的加工、储藏、运输及食用营养品质。近年来，在经济利益的驱使下，一些不法商贩制造、销售注水猪肉，以达到增重牟利的目的。猪肉注水后水分含量增高，有利于微生物繁殖，导致猪肉营养物质流失、肉质下降、腐败变质加速。目前猪肉水分含量的常规检测法为干燥法，该方法测量准确，但操作繁琐、耗时耗力、效率低下，难以实现现场快速检测，因此设计一种快速、无损检测猪肉水分含量的检测系统具有重要意义。

技术实现要素：

为了克服现有猪肉水分含量的常规检测法操作繁琐、耗时耗力、效率低下的缺陷，本实用新型一种猪肉水分快速检测系统。

本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是:

一种猪肉水分快速检测系统，包括微控制器u4，所述微控制器u4的ad接口与猪肉水分检测传感模块电路连接，微控制器u4的p2口与按键模块电路连接，微控制器u4的p0口与液晶显示模块电路连接，微控制器u4的10脚、11脚与无线传输模块电路连接，微控制器u4的9脚接复位电路，微控制器u4的18脚、19脚接时钟电路。

进一步地，所述猪肉水分检测传感模块电路包括猪肉水分检测传感模块的光电检测电路和猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路，所述猪肉水分检测传感模块的光电检测电路与猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路连接；所述猪肉水分检测传感模块的光电检测电路包括用于检测猪肉样品的发光二极管d5的驱动电路及光电池u3的电流电压转换电路。

更进一步地，所述发光二极管d5的驱动电路包括三极管q1、电阻r12、电阻r14、发光二极管d5及稳压管d6，所述发光二极管d5的正极及vcc端，发光二极管d5的负极接三极管q1的集电极，三极管q1的发射极与电阻r14串联后接地，三极管q1的基极连接在稳压管d6的负极及电阻r12的一端，电阻r12的另一端接vcc端，稳压管d6的正极接地。

更进一步地，所述光电池u3的电流电压转换电路包括光电池u3、比较器u2b、电阻r5、电容c1，所述光电池u3的一端同时与电阻r5的一端、电容c1的一端、比较器u2b的6脚，光电池u3的另一端同时接地及比较器u2b的5脚，电阻r5的另一端、比较器u2b的7脚、电容c1的另一端同时通过waveout端与猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路的同名端连接。

d5为波长为940nm的红外发光二极管，d5发出的光照射被测猪肉样品，光电池u3接收经猪肉样品吸收、反射作用后携带水分含量信息的光信号，比较器u2b与电阻r5、电容c1构成光电池u3的电流电压转换电路，从而将接收的光信号转换为电压信号，由该电路的waveout端子输出到猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路同名端。

更进一步地，所述猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路包括比较器u2a、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电容c3、电容c9，所述电阻r20的一端通过waveout端与光电池u3的电流电压转换电路的同名端连接，电阻r20的另一端同时接电容c3的一端、电阻r21的一端，电阻r21的另一端同时接电容c9的一端，比较器u2a的3脚，电容c3的另一端与微控制器u4的1脚连接，电容c9的另一端接地，比较器u2a的2脚与电阻r22的一端连接，电阻r22的另一端接地及电阻r23的一端，电阻r23的另一端接微控制器u4的1脚，比较器u2a的1脚接微控制器u4的1脚。所述比较器u2a与电阻r20、r21、r22、r23及电容c3、c9构成截止频率为20hz、放大倍数为30倍的猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路，对猪肉水分检测传感模块的光电检测电路图的waveout输出信号进行放大滤波处理，处理后的信号由该电路的adin端子输出到微控制器的同名ad接口。

进一步地，所述无线传输模块电路包括无线模块m1，所述无线模块m1的1脚与发光二极管d4及电阻r4串联后接电压vcc端，无线模块m1的2脚与发光二极管d3及电阻r3串联后接电压vcc端，无线模块m1的3脚与发光二极管d2及电阻r2串联后接电压vcc端，无线模块m1的4脚与发光二极管d1及电阻r1串联后接电压vcc端，无线模块m1的5脚与电阻r7串联后接电压vcc端，无线模块m1的7脚与电阻r8串联后接电压vcc端，无线模块m1的8脚与电阻r9串联后接电压vcc端，无线模块m1的9脚与电阻r10串联后接电压vcc端，无线模块m1的10脚与电阻r6串联后接电压vcc端，无线模块m1的15脚与微控制器的11脚连接，无线模块m1的16脚与微控制器的10脚连接，无线模块m1的17脚接vcc端，与微控制器的10脚连接，5脚与电阻r7串联后接电压vcc端，无线模块m1的18脚接地。

进一步地，所述复位电路包括按键k1、电容c2、电阻r15，所述按键k1的一端接vcc端，另一端接微控制器u4的9脚，电容c2一端接vcc端，另一端接微控制器u4的9脚，电阻r15的一端接地，另一端接微控制器u4的9脚。

进一步地，所述时钟电路包括晶振x1、电容c4及电容c7，所述晶振x1的一端同时接微控制器u4的18脚、电容c4的一端，晶振x1的另一端同时接微控制器u4的19脚、电容c7的一端，电容c4的另一端及电容c7的另一端同时接地。

进一步地，所述按键模块电路包括按键k1、按键k2、按键k3、按键k4、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19，所述按键k4的一端接地，按键k4的另一端同时接电阻r16的一端及微控制器u4的21脚，按键k3的一端接地，按键k3的另一端同时接电阻r17的一端及微控制器u4的22脚，按键k2的一端接地，按键k2的另一端同时接电阻r18的一端及微控制器u4的23脚，按键k1的一端接地，按键k1的另一端同时接电阻r19的一端及微控制器u4的24脚。

进一步地，所述液晶显示模块电路包括液晶显示屏u1，所述液晶显示屏u1的1脚接地，液晶显示屏u1的2脚接vcc端，液晶显示屏u1的3脚接滑动电阻r13的滑头，液晶显示屏u1的7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚与微控制器u4的39脚、38脚、37脚、36脚、35脚、34脚、33脚、32脚一一对应连接，液晶显示屏u1的15脚接地，液晶显示屏u1的17脚接vcc端，液晶显示屏u1的19脚与电阻串联后接vcc端，液晶显示屏u1的20脚接地，电阻r13的一端同时接vcc端及微控制器u4的40脚，电阻r13的另一端接地。所述无线数传模块为sz05模块。

本实用新型通过猪肉水分检测传感模块中的光电检测电路中的d5发光二极管发出中心波长为940nm的近红外光，照射被测猪肉样品，光电池u3接收经猪肉样品吸收、反射作用后携带了猪肉水分含量的光信号，并由电流电压转换电路转换为随水分含量变化的电压信号，电压信号经过滤波放大电路滤波和放大处理后，通过ad转换输入端将由采集的反射光强度传递给微控制器u4，微控制器u4通过运算计算出被测猪肉样品的水分含量，将水分含量在液晶模块上进行显示，同时可以将被测水分含量由无线数传模块远程传送给数据采集终端，供研究人员进行存储记录及数据分析。本实用新型操作简便，便于携带，被测样品无需预处理，即可以实现猪肉水分的现场初步测定，为猪肉生产加工、销售、质检部门的水分快速检测评定提供支持。

附图说明

现在参考附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为本实用新型的系统结构框图。

图2为所述猪肉水分检测传感模块的光电检测电路图。

图3为所述猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路图。

图4为所述微控制器stc12c5a60s2单片机的接口电路图。

图5为无线传输模块电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1及4所示，本实施例猪肉水分快速检测系统，包括微控制器u4（stc12c5a60s2），所述微控制器u4（stc12c5a60s2）的ad接口与猪肉水分检测传感模块电路连接，微控制器u4（stc12c5a60s2）的p2口与按键模块电路连接，微控制器u4（stc12c5a60s2）的p0口与液晶显示模块电路连接，微控制器u4（stc12c5a60s2）的10脚、11脚与无线传输模块电路连接，微控制器u4（stc12c5a60s2）的9脚接复位电路，微控制器u4（stc12c5a60s2）的18脚、19脚接时钟电路。

进一步地，所述复位电路包括按键k1、电容c2、电阻r15，所述按键k1的一端接vcc端，另一端接微控制器u4（stc12c5a60s2）的9脚，电容c2一端接vcc端，另一端接微控制器u4（stc12c5a60s2）的9脚，电阻r15的一端接地，另一端接微控制器u4（stc12c5a60s2）的9脚。

进一步地，所述时钟电路包括晶振x1、电容c4及电容c7，所述晶振x1的一端同时接微控制器u4（stc12c5a60s2）的18脚、电容c4的一端，晶振x1的另一端同时接微控制器u4（stc12c5a60s2）的19脚、电容c7的一端，电容c4的另一端及电容c7的另一端同时接地。

进一步地，所述按键模块电路包括按键k1、按键k2、按键k3、按键k4、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19，所述按键k4的一端接地，按键k4的另一端同时接电阻r16的一端及微控制器u4（stc12c5a60s2）的21脚，按键k3的一端接地，按键k3的另一端同时接电阻r17的一端及微控制器u4（stc12c5a60s2）的22脚，按键k2的一端接地，按键k2的另一端同时接电阻r18的一端及微控制器u4（stc12c5a60s2）的23脚，按键k1的一端接地，按键k1的另一端同时接电阻r19的一端及微控制器u4（stc12c5a60s2）的24脚。

进一步地，所述液晶显示模块电路包括液晶显示屏u1（lcd12864），所述液晶显示屏u1（lcd12864）的1脚接地，液晶显示屏u1（lcd12864）的2脚接vcc端，液晶显示屏u1（lcd12864）的3脚接滑动电阻r13的滑头，液晶显示屏u1（lcd12864）的7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚与微控制器u4（stc12c5a60s2）的39脚、38脚、37脚、36脚、35脚、34脚、33脚、32脚一一对应连接，液晶显示屏u1（lcd12864）的15脚接地，液晶显示屏u1（lcd12864）的17脚接vcc端，液晶显示屏u1（lcd12864）的19脚与电阻串联后接vcc端，液晶显示屏u1（lcd12864）的20脚接地，电阻r13的一端同时接vcc端及微控制器u4（stc12c5a60s2）的40脚，电阻r13的另一端接地。所述无线数传模块为sz05模块。

进一步地，所述猪肉水分检测传感模块电路包括猪肉水分检测传感模块的光电检测电路和猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路，所述猪肉水分检测传感模块的光电检测电路与猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路连接；所述猪肉水分检测传感模块的光电检测电路包括用于检测猪肉样品的发光二极管d5的驱动电路及光电池u3的电流电压转换电路。

如图2所示，所述发光二极管d5的驱动电路包括三极管q1、电阻r12、电阻r14、发光二极管d5及稳压管d6，所述发光二极管d5的正极及vcc端，发光二极管d5的负极接三极管q1的集电极，三极管q1的发射极与电阻r14串联后接地，三极管q1的基极连接在稳压管d6的负极及电阻r12的一端，电阻r12的另一端接vcc端，稳压管d6的正极接地。

更进一步地，所述光电池u3的电流电压转换电路包括光电池u3、比较器u2b（tlc2272）、电阻r5、电容c1，所述光电池u3的一端同时与电阻r5的一端、电容c1的一端、比较器u2b（tlc2272）的6脚，光电池u3的另一端同时接地及比较器u2b（tlc2272）的5脚，电阻r5的另一端、比较器u2b（tlc2272）的7脚、电容c1的另一端同时通过waveout端与猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路的同名端连接。

d5为波长为940nm的红外发光二极管，d5发出的光照射被测猪肉样品，光电池u3接收经猪肉样品吸收、反射作用后携带水分含量信息的光信号，比较器u2b（tlc2272）与电阻r5、电容c1构成光电池u3的电流电压转换电路，从而将接收的光信号转换为电压信号，由该电路的waveout端子输出到猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路同名端。

如图3所示，所述猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路包括比较器u2a（tlc2272）、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电容c3、电容c9，所述电阻r20的一端通过waveout端与光电池u3的电流电压转换电路的同名端连接，电阻r20的另一端同时接电容c3的一端、电阻r21的一端，电阻r21的另一端同时接电容c9的一端，比较器u2a（tlc2272）的3脚，电容c3的另一端与微控制器u4（stc12c5a60s2）的1脚连接，电容c9的另一端接地，比较器u2a（tlc2272）的2脚与电阻r22的一端连接，电阻r22的另一端接地及电阻r23的一端，电阻r23的另一端接微控制器u4（stc12c5a60s2）的1脚，比较器u2a（tlc2272）的1脚接微控制器u4（stc12c5a60s2）的1脚。所述比较器u2a（tlc2272）与电阻r20、r21、r22、r23及电容c3、c9构成截止频率为20hz、放大倍数为30倍的猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路，对猪肉水分检测传感模块的光电检测电路图的waveout输出信号进行放大滤波处理，处理后的信号由该电路的adin端子输出到微控制器的同名ad接口。

如图5所示，所述无线传输模块电路包括无线模块m1（sz05module），所述无线模块m1（sz05module）的1脚与发光二极管d4及电阻r4串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的2脚与发光二极管d3及电阻r3串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的3脚与发光二极管d2及电阻r2串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的4脚与发光二极管d1及电阻r1串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的5脚与电阻r7串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的7脚与电阻r8串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的8脚与电阻r9串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的9脚与电阻r10串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的10脚与电阻r6串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的15脚与微控制器的11脚连接，无线模块m1（sz05module）的16脚与微控制器的10脚连接，无线模块m1（sz05module）的17脚接vcc端，与微控制器的10脚连接，5脚与电阻r7串联后接电压vcc端，无线模块m1（sz05module）的18脚接地。

本实用新型的工作原理为：

光电检测电路中的d5发光二极管发出中心波长为940nm的近红外光，照射被测猪肉样品，光电池u3接收经猪肉样品吸收、反射作用后携带了猪肉水分含量的光信号，并由电流电压转换电路转换为随水分含量变化的电压信号，电压信号经过猪肉水分检测传感模块的滤波放大电路滤波和放大处理后，通过ad转换输入端将由采集的反射光强度传递给微控制器u4（stc12c5a60s2），微控制器u4通过运算（水分含量=ax+b，其中a、b为常数，x为微控制器u4的ad转换输入端采集的反射光强度）计算出被测猪肉样品的水分含量，将水分含量在液晶模块上进行显示，同时可以将被测水分含量由无线数传模块远程传送给数据采集终端，供研究人员进行存储记录及数据分析。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。应当理解，以上的描述意图在于说明而非限制。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外，根据本实用新型的启示可以做出很多改型以适于具体的情形或材料而没有偏离本实用新型的范围。通过阅读上述描述，权利要求的范围和精神内的很多其它的实施例和改型对本领域技术人员是显而易见的。