食品安全現場檢測設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于嵌入式系統(tǒng)技術領域，具體涉及食品安全現場檢測設備。
【背景技術】
[0002]古語有云“民以食為天”，食品安全問題將會直接影響到人類的生存、生活，是人類發(fā)展必須關注的問題。我國自上世紀80年代以來，食品安全問題時有發(fā)生，而且情況越來越嚴重，從最初的二惡英、甲醛，到現在牛奶業(yè)的三聚氰胺、養(yǎng)殖業(yè)的抗生素、食品業(yè)的添加劑等等。食品安全問題的發(fā)生已為我們敲響了警鐘，如何預防食品安全問題的發(fā)生已成為一個急需解決的冋題。
[0003]嵌入式系統(tǒng)以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。
[0004]分光光度法是通過測定被測物質在特定波長處或一定波長范圍內光的吸光度，對物質進行分析的一種方法。
[0005]當前的食品安全檢測基本都在實驗室完成，這種方法普遍采用大型設備、專業(yè)人員，這種方法檢測的精度高，檢測參數多，但是普及度不高，無法走進日常生活，對于食品安全問題的預防作用不大。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明是針對現狀而提出的食品安全現場檢測設備。該設備采用吸光光度法原理，以微處理器STM32F101為核心，采用嵌入式系統(tǒng)技術，實現對部分有毒有害物質的現場檢測。
[0007]本發(fā)明食品安全現場檢測設備由控制器模塊，電源管理模塊，外部存儲模塊，光源模塊、信號采集模塊和輸入輸出模塊組成?？刂破髂K以STM32F101為核心；電源管理模塊包括3.3V電源轉換電路和5V電源轉換電路；外部存儲模塊以存儲芯片AT45DB161D為核心；光源模塊包括波長不同的紅光和藍光光源電路；信號米集模塊包括ST178光電傳感器和IV轉換電路；輸入輸出模塊包括矩陣鍵盤和LCD1602液晶?？刂破髂K通過矩陣鍵盤選擇開啟不同波長的光源，光源通過比色皿，比色皿中待檢測的物質吸收部分光波，剩余光波照射到光電傳感器上，光電傳感器將光信號轉換為電流信號，電流信號通過IV電路將電流信號轉換為標準電壓信號，控制器STM32F101內部集成的AD轉換模塊將電壓信號轉換為數字信號，這些數字信息通過STM32F101處理后，通過控制器計算將濃度信息顯示在液晶屏上，同時保存在存儲器模塊。
[0008]所述的控制器模塊電路由控制器Ul STM32F101、第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第四濾波電容C4、第一晶振Yl和第二晶振Y2組成?？刂破鱑lSTM32F101的22引腳、50引腳、75引腳、100引腳、28引腳、11引腳與VDD3.3相連;控制器UlSTM32F101的49引腳、74引腳、99引腳、27引腳、10引腳相連并接地；控制器Ul STM32F101的12引腳、第一晶振Yl的一端與第一濾波電容Cl的一端相連；控制器Ul STM32F101的13引腳、第一晶振Yl的另一端與第二濾波電容C2的一端相連；第一濾波電容Cl的另一端與第二濾波電容C2的另一端相連并接地；控制器Ul STM32F101的9引腳、第二晶振Y2的一端與第三濾波電容C3的一端相連；控制器Ul STM32F101的8引腳、第二晶振Y2的另一端與第四濾波電容C4的一端相連；第三濾波電容C3的另一端與第四濾波電容C4的另一端相連并接地。
[0009]所述的5V電壓轉換電路由12V鋰電池、5V電壓轉換芯片U2 LM7805E、第五濾波電容C5、第六濾波電容C6、第一極性電容C7、第二極性電容C8和電源指示燈DSl組成。12V鋰電池與VDD12相連；電壓轉換芯片U2 LM7805E的I引腳、第一極性電容C7的陽極、第五濾波電容C5的一端與VDD12相連；電壓轉換芯片U2 LM7805E的2引腳、第一極性電容C7的陰極、第五濾波電容C5的另一端、第六濾波電容C6的一端、第二極性電容C8的陰極與電源指示燈DSl的2引腳相連并接地；電壓轉換芯片U2 LM7805E的3引腳、第六濾波電容C6的另一端、第二極性電容C8的陽極、電源指示燈DSl的I引腳與VDD5.0相連。
[0010]所述的3.3V電壓轉換電路由3.3V電壓轉換芯片U3 LM1117、第九濾波電容C9、第i^一濾波電容C11、第三極性電容ClO和第四極性電容C12組成。3.3V電壓轉換芯片U3LMl117的3引腳、第九濾波電容C9的一端、第三極性電容ClO的陽極與VDD5.0相連;3.3V電壓轉換芯片U3 LMl117的I引腳、第九濾波電容C9的另一端、第三極性電容ClO的陰極、第四極性電容C12的陰極與第^^一濾波電容Cll的一端相連并接地；3.3V電壓轉換芯片U3LMl117的2引腳、第四極性電容C12的陽極、第^^一濾波電容Cll的另一端與VDD3.3相連。
[0011]所述的外部存儲器模塊電路由存儲芯片U4 AT4OTB161D、第一電阻R1、第二電阻R2組成；存儲芯片U4 AT45DB161D的4引腳與控制器Ul STM32F101的SPI2_SS引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB161D的8引腳與控制器Ul STM32F101的SPI2_MISO引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB161D的I引腳與控制器Ul STM32F101的SPI2_MOSI引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB161D的2引腳與控制器Ul STM32F101的SPI2_SCK引腳相連；存儲芯片U4AT45DB161D的6引腳、第一電阻Rl的一端、第二電阻R2的一端與VDD3.3相連；存儲芯片U4 AT45DB161D的3引腳與第一電阻Rl的另一端相連;存儲芯片U4 AT45DB161D的5引腳、第二電阻R2的另一端與控制器Ul STM32F101的PBO引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB161D的7引腳接地。
[0012]所述的光源模塊包括第三電阻R3、第四電阻R4、第一三極管Q1、第二三極管Q2、紅色LED燈DS2和藍色LED燈DS3。第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端與VDD3.3相連；第三電阻R3的另一端與第一三極管Ql的I引腳相連；第一三極管Ql的2引腳與控制器UlSTM32F101的PEll引腳相連；第一三極管Ql的3引腳與紅色LED燈DS2的I引腳相連；第二三極管Q2的2引腳與控制器Ul STM32F101的PE12引腳相連；第二三極管Q2的3引腳與藍色LED燈DS3的I引腳相連；紅色LED燈DS2的2引腳與藍色LED燈DS3的2引腳相連并接地。
[0013]所述的信號采集模塊包括光電傳感器U5 ST178、芯片U6A LM358、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8和第十三濾波電容C13組成。光電傳感器U5 ST178的I引腳、4引腳與VDD5.0相連；光電傳感器U5 ST178的2引腳與第六電阻R6的一端相連；第六電阻R6的另一端與第七電阻R7的一端相連并接地；光電傳感器U5 ST178的3引腳、第七電阻R7的一端、第八電阻R8的一端、第十三濾波電容C13的一端與第五電阻R5的一端相連；第八電阻R8的另一端與第十三濾波電容C13的另一端相連并接地；第五電阻R5的另一端與芯片U6A LM358的2引腳相連；芯片U6A LM358的4引腳與VDD5.0相連；芯片U6A LM358的8引腳接地；芯片U6A LM358的3引腳、I引腳與控制器Ul STM32F101的ADC引腳相連。
[0014]所述的輸入輸出模塊包括第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4、第九電阻R9、第十電阻R10、第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14和液晶屏插口 JPl IXD1602。第一開關SI的一端、第三開關S3的一端、第十二電阻R12的一端與處理器Ul STM32F101的PDl引腳相連；第二開關S2的一端、第四開關S4的一端、第十三電阻R13的一端與處理器Ul STM32F101的TOO引腳相連；第一開關SI的另一端、第二開關S2的另一端、第九電阻R9的一端與處理器Ul STM32F101的TO2引腳相連；第三開關S3的另一端、第四開關S4的另一端、第^^一電阻Rll的一端與處理器Ul STM32F101的TO3引腳相連；第十二電阻R12的另一端與第十三電阻R13的另一端相連并接地；第九電阻R9的另一端、第i^一電阻Rll的另一端與VDD3.3相連。液晶屏插口 JPl IXD1602的I引腳接地；液晶屏插口 JPl IXD1602的2引腳、第十電阻RlO的一端與VDD5.0相連；液晶屏插口 JPl IXD1602的3引腳、第十電阻RlO的另一端與第十四電阻R14的一端相連；液晶屏插口 JPl LCD1602的4引腳與處理器Ul STM32F101的PElO引腳相連；液晶屏插口 JPlLCD1602的5引腳與處理器Ul STM32F101的PE9引腳相連;液晶屏插口 JPl LCD1602的6引腳與處理器Ul STM32F101的PE8引腳相連;液晶屏插口 JPl LCD1602的7引腳與處理器Ul STM32F101的PE7引腳相連；液晶屏插口 JPl LCD1602的8引腳與處理器Ul STM32F101的PE6引腳相連;液晶屏插口 JPl LCD1602的9引腳與處理器Ul STM32F101的PE5引腳相連；液晶屏插口 JPl LCD1602的10引腳與處理器Ul STM32F101的PE4引腳相連；液晶屏插口 JPl LCD1602的11引腳與處理器Ul STM32F101的PE3引腳相連；液晶屏插口 JPlLCD1602的12引腳與處理器Ul STM32F101的PE2引腳相連;液晶屏插口 JPl LCD1602的13引腳與處理器Ul STM32F