[发明专利]便携式三聚氰胺检测仪

说明书

技术领域

本发明属于嵌入式系统技术领域，具体涉及一种便携式三聚氰胺检测仪。

背景技术

三聚氰胺是一种含氮的化工原料，广泛应用与涂料、塑料，粘合剂，纺织、造纸等工业生产中，它是一种有毒有害的化学物质，对人体的危害极大，尤其是对人体肾功能，极易导致肾功能衰竭。三聚氰胺污染在国内非常严重，尤其是在乳制品行业，如果在奶粉中掺入三聚氰胺极易导致婴儿肾结石，甚至死亡。河北石家庄三鹿“毒奶粉”事件导致全国许多婴儿患上肾结石，甚至发生死亡病例，引起了全国和全世界的震惊。国家质检总局对全国109家乳品企业进行检验，有22家婴幼儿奶粉生产企业检测出了不同含量的三聚氰胺，由此可见，三聚氰胺的防治问题已经刻不容缓。现有的三聚氰胺检测仪器主要有两种，一种是采用液相色谱法和酶联免疫吸附法这两种方法建立，采用这两种方法建立的仪器，能进行定量、定性的测量，但是仪器价格非常昂贵，体积较大，只适合在实验室使用，而且需要专业人员使用；另一种是基于胶体金免疫层析技术的胶体金速测卡，该方法能做到定性判断但无法完成定量检测。

发明内容

本发明是针对当前三聚氰胺检测仪的不足，提出了一种基于分光光度法原理的便携式三聚氰胺检测仪。

分光光度法是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。

本发明包括控制器模块、电源管理模块、通讯模块、存储器模块、信号采集模块、光源模块以及输入输出模块。电源模块包括5V电压转换电路和3.3V电压转换电路；通讯模块包括JTAG接口和RS232串口转换电路；输入输出模块包括液晶接口电路和矩阵键盘。5V电源转换电路为液晶接口提供电源；3.3V电源转换电路为其余各个模块提供电源。光源模块采用超高亮LED灯，其波长范围较小，能够被三聚氰胺吸收。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三聚氰胺的比色皿，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，将三聚氰胺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；通讯模块中的RS232接口和JTAG接口用于与外部计算机之间传送数据。

所述的控制器模块包括处理器U1A STM32F103VBH6、第一晶振X1、第二晶振X2、第二电阻R2、第三电阻R3、第一单刀双掷开关SW1、第二单刀双掷开关SW2、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、第六滤波电容C6、第十滤波电容C10、第十一滤波电容C11、第十二滤波电容C12、第十三滤波电容C13、第十四滤波电容C14、第十五滤波电容C15。处理器U1A STM32F103VBH6的8引脚、第一晶振X1的一端和第一滤波电容C1的一端相连；处理器U1A STM32F103VBH6的9引脚、第一晶振X1的另一端和第二滤波电容C2的一端相连；第一滤波电容C1的另一端接地；第二滤波电容C2的另一端接地；处理器U1A STM32F103VBH6的12引脚、第二晶振X2的一端和第六滤波电容C6的一端相连；处理器U1A STM32F103VBH6的13引脚、第二晶振X2的另一端和第十滤波电容C10的一端相连；第六滤波电容C6的另一端接地；第十滤波电容C10的另一端接地；处理器U1A STM32F103VBH6的37引脚与第二电阻R2的一端相连；第二电阻R2的另一端与第一单刀双掷开关SW1的2引脚相连；第一单刀双掷开关SW1的3引脚接地；第一单刀双掷开关SW1的1引脚与VDD3.3相连；处理器U1A STM32F103VBH6的94引脚与第三电阻R3的一端相连；第三电阻R3的另一端与第二单刀双掷开关SW2的2引脚相连；第二单刀双掷开关SW2的3引脚接地；第二单刀双掷开关SW2的1引脚与VDD3.3相连；第十一滤波电容C11的一端、第十二滤波电容C12的一端、第十三滤波电容C13的一端、第十四滤波电容C14的一端、第十五滤波电容C15的一端与VDD3.3相连；第十一滤波电容C11的另一端、第十二滤波电容C12的另一端、第十三滤波电容C13的另一端、第十四滤波电容C14的另一端、第十五滤波电容C15另一端相连并接地。