[发明专利]食品安全现场检测设备

说明书

技术领域

本发明属于嵌入式系统技术领域，具体涉及食品安全现场检测设备。

背景技术

古语有云“民以食为天”，食品安全问题将会直接影响到人类的生存、生活，是人类发展必须关注的问题。我国自上世纪80年代以来，食品安全问题时有发生，而且情况越来越严重，从最初的二恶英、甲醛，到现在牛奶业的三聚氰胺、养殖业的抗生素、食品业的添加剂等等。食品安全问题的发生已为我们敲响了警钟，如何预防食品安全问题的发生已成为一个急需解决的问题。

嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

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，对物质进行分析的一种方法。

当前的食品安全检测基本都在实验室完成，这种方法普遍采用大型设备、专业人员，这种方法检测的精度高，检测参数多，但是普及度不高，无法走进日常生活，对于食品安全问题的预防作用不大。

发明内容

本发明是针对现状而提出的食品安全现场检测设备。该设备采用吸光光度法原理，以微处理器STM32F101为核心，采用嵌入式系统技术，实现对部分有毒有害物质的现场检测。

本发明食品安全现场检测设备由控制器模块，电源管理模块，外部存储模块，光源模块、信号采集模块和输入输出模块组成。控制器模块以STM32F101为核心；电源管理模块包括3.3V电源转换电路和5V电源转换电路；外部存储模块以存储芯片AT45DB161D为核心；光源模块包括波长不同的红光和蓝光光源电路；信号采集模块包括ST178光电传感器和IV转换电路；输入输出模块包括矩阵键盘和LCD1602液晶。控制器模块通过矩阵键盘选择开启不同波长的光源，光源通过比色皿，比色皿中待检测的物质吸收部分光波，剩余光波照射到光电传感器上，光电传感器将光信号转换为电流信号，电流信号通过IV电路将电流信号转换为标准电压信号，控制器STM32F101内部集成的AD转换模块将电压信号转换为数字信号，这些数字信息通过STM32F101处理后，通过控制器计算将浓度信息显示在液晶屏上，同时保存在存储器模块。

所述的控制器模块电路由控制器U1 STM32F101、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第一晶振Y1和第二晶振Y2组成。控制器U1 STM32F101的22引脚、50引脚、75引脚、100引脚、28引脚、11引脚与VDD3.3相连；控制器U1 STM32F101的49引脚、74引脚、99引脚、27引脚、10引脚相连并接地；控制器U1 STM32F101的12引脚、第一晶振Y1的一端与第一滤波电容C1的一端相连；控制器U1 STM32F101的13引脚、第一晶振Y1的另一端与第二滤波电容C2的一端相连；第一滤波电容C1的另一端与第二滤波电容C2的另一端相连并接地；控制器U1 STM32F101的9引脚、第二晶振Y2的一端与第三滤波电容C3的一端相连；控制器U1 STM32F101的8引脚、第二晶振Y2的另一端与第四滤波电容C4的一端相连；第三滤波电容C3的另一端与第四滤波电容C4的另一端相连并接地。

所述的5V电压转换电路由12V锂电池、5V电压转换芯片U2 LM7805E、第五滤波电容C5、第六滤波电容C6、第一极性电容C7、第二极性电容C8和电源指示灯DS1组成。12V锂电池与VDD12相连；电压转换芯片U2 LM7805E的1引脚、第一极性电容C7的阳极、第五滤波电容C5的一端与VDD12相连；电压转换芯片U2 LM7805E的2引脚、第一极性电容C7的阴极、第五滤波电容C5的另一端、第六滤波电容C6的一端、第二极性电容C8的阴极与电源指示灯DS1的2引脚相连并接地；电压转换芯片U2 LM7805E的3引脚、第六滤波电容C6的另一端、第二极性电容C8的阳极、电源指示灯DS1的1引脚与VDD5.0相连。