一種基于fpga的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油脂檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]食用油是人民群眾的生活必需品，包括植物油和動物油脂，常見的食用油多為植物油。近年來，食用油劣質(zhì)摻假現(xiàn)象嚴重，擾亂了食品安全秩序，危害了消費者的身體健康，因此，食用油的品質(zhì)與監(jiān)管成為國計民生的大問題。
[0003]食用油的種類多、成分復雜以及摻雜地溝油的手段越來越高明等諸多原因，使其定性比較困難。目前研宄出的常規(guī)指標主要有含水率、電導率、折光率、皂化值、脂肪酸不飽和度等，現(xiàn)有技術(shù)在食用油摻雜地溝油檢測技術(shù)方面存在檢測系統(tǒng)龐大、檢測指標單一、檢測速度慢、處理過程復雜和準確性不高等諸多缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油快速檢測系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，包括傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA芯片、報警器、顯示器、SDRAM芯片，其中傳感器模塊連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接至FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片分別與FLASH芯片、通訊模塊、報警器、顯示器、SDRAM芯片相連接，其特征在于，所述FPGA芯片內(nèi)部片上系統(tǒng)包括系統(tǒng)總線、JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、多路選擇器、閾值模塊、比較器，其中系統(tǒng)總線分別與JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、比較器相連接，控制系統(tǒng)分別連接至多路選擇器、閾值模塊、報警器、顯示器、SDRAM芯片，多路選擇器、閾值模塊分別連接至比較器。
[0006]所述的控制系統(tǒng)包括選擇控制器、閾值控制器、語音控制器、顯示控制器和存儲控制器，其中選擇控制器連接多路選擇器，閾值控制器連接閾值模塊，語音控制器連接報警器，顯示控制器連接顯示器，存儲控制器連接SDRAM芯片。
[0007]所述的傳感器模塊包括含水率傳感器和電導率傳感器。
[0008]所述的顯示器采用IXD液晶顯示器，報警器采用高電平觸發(fā)蜂鳴器。
[0009]所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的FPGA芯片為一片型號為EP4CE10F17C8N的芯片，所述SDRAM芯片為一片型號為CY7C1021的芯片，所述FLASH芯片為一片型號為W25Q80的芯片。
[0010]通過以上技術(shù)方案，本實用新型的有益效果為:
[0011]I)本實用新型采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA實現(xiàn)食用油中摻雜地溝油的檢測功能，依靠全硬件的并行流水線處理方式，使檢測速度較快；
[0012]2)該檢測系統(tǒng)使用一片F(xiàn)PGA芯片完成表征參數(shù)提取、數(shù)據(jù)通訊以及地溝油檢測算法，一片F(xiàn)LASH芯片存儲FPGA的配置數(shù)據(jù)和應用程序，一片SDRAM芯片動態(tài)存儲FPGA的輸出數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)具有較高的系統(tǒng)集成度和可靠性；
[0013]3)該檢測系統(tǒng)使用多傳感器，通過提取不同檢測指標獲得相應表征參數(shù)，并與對應閾值進行比較，提高了檢測的準確性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的硬件組成框圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型提供的基于FPGA的食用油摻雜地油檢測系統(tǒng)硬件，包括傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA芯片、報警器、顯示器、SDRAM芯片，其中傳感器模塊連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接至FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片分別與FLASH芯片、通訊模塊、報警器、顯示器、SDRAM芯片相連接，F(xiàn)PGA芯片內(nèi)部片上系統(tǒng)包括系統(tǒng)總線、JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、多路選擇器、閾值模塊、比較器，其中系統(tǒng)總線分別與JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、比較器相連接，控制系統(tǒng)分別連接至多路選擇器、閾值模塊、報警器、顯示器、SDRAM芯片，多路選擇器、閾值模塊分別連接至比較器。
[0016]控制系統(tǒng)包括選擇控制器、閾值控制器、語音控制器、顯示控制器和存儲控制器，其中選擇控制器連接多路選擇器，閾值控制器連接閾值模塊，語音控制器連接報警器，顯示控制器連接顯示器，存儲控制器連接SDRAM芯片。
[0017]傳感器模塊包括含水率傳感器和電導率傳感器。
[0018]系統(tǒng)FPGA芯片為一片型號為EP4CE10F17C8N的芯片，JTAG調(diào)試模塊用于FPGA芯片的內(nèi)部測試，F(xiàn)PGA芯片通過通訊模塊連接至上位機。
[0019]選擇控制器用于控制多路選擇器的輸出；閾值控制器用于控制閾值模塊的輸出；語音控制器用于控制報警器的輸出，報警器采用高電平觸發(fā)蜂鳴器；顯示控制器用于控制顯示器的顯示功能，該顯示器采用IXD液晶顯示器；系統(tǒng)中的動態(tài)存儲SDRAM芯片為一片型號為CY7C1021的芯片，它在存儲控制器的控制作用下，用于臨時保存系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和程序，掉電后數(shù)據(jù)丟失；FLASH芯片為一片型號為W25Q80的芯片，它用于存儲FPGA的配置信息和執(zhí)行的程序代碼，具有長期保存數(shù)據(jù)和掉電后數(shù)據(jù)不會丟失的特點，當系統(tǒng)上電后，F(xiàn)PGA的配置信息和SDRAM芯片中的程序及數(shù)據(jù)都需要從FLASH芯片中讀取。
[0020]含水率傳感器和電導率傳感器等分別用于檢測油脂中的含水率和電導率等不同檢測指標，并將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，A/D轉(zhuǎn)換器將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過FPGA片上系統(tǒng)總線傳輸，在選擇控制器的控制作用下進入多路選擇器，閾值模塊從FLASH芯片中讀取地溝油的含水率、電導率等閾值，多路選擇器和閾值模塊的輸出值分別進入比較器的“ + ” 輸入端，比較器輸出值反饋到系統(tǒng)總線，在存儲控制器的作用下將該數(shù)據(jù)保存在SDRAM芯片中，在顯示控制器的作用下顯示器用于顯示當前所使用的檢測指標。若比較器輸出高電平，說明食用油中摻雜地溝油，在語音控制器的作用下蜂鳴器報警；若比較器輸出低電平，說明食用油中沒有摻雜地溝油，蜂鳴器不報警。
[0021]在本實用新型的檢測過程中，采用的含水率以及電導率的閾值均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0022]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型并不限于上述實施方式，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出各種變形和改進，這些也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，包括傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA芯片、報警器、顯示器、SDRAM芯片，其中傳感器模塊連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接至FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片分別與FLASH芯片、通訊模塊、報警器、顯示器、SDRAM芯片相連接，其特征在于，所述FPGA芯片內(nèi)部片上系統(tǒng)包括系統(tǒng)總線、JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、多路選擇器、閾值模塊、比較器，其中系統(tǒng)總線分別與JTAG調(diào)試模塊、控制系統(tǒng)、比較器相連接，控制系統(tǒng)分別連接至多路選擇器、閾值模塊、報警器、顯示器、SDRAM芯片，多路選擇器、閾值模塊分別連接至比較器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)包括選擇控制器、閾值控制器、語音控制器、顯示控制器和存儲控制器，其中選擇控制器連接多路選擇器，閾值控制器連接閾值模塊，語音控制器連接報警器，顯示控制器連接顯示器，存儲控制器連接SDRAM芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器模塊包括含水率傳感器和電導率傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示器為IXD液晶顯示器，報警器為高電平觸發(fā)蜂鳴器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一所述的一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的FPGA芯片為一片型號為EP4CE10F17C8N的芯片，所述SDRAM芯片為一片型號為CY7C1021的芯片，所述FLASH芯片為一片型號為W25Q80的芯片。
【專利摘要】根據(jù)食用油和地溝油理化信息不同，設(shè)計了一種基于FPGA的食用油摻雜地溝油檢測系統(tǒng)，主要包括含水率傳感器、電導率傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、FLASH芯片、通訊模塊、FPGA、報警器、顯示器、SDRAM芯片。含水率傳感器、電導率傳感器分別檢測油品含水率、電導率，通過提取不同檢測指標獲得相應表征參數(shù)，并通過A/D轉(zhuǎn)換進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，在FPGA片上完成數(shù)據(jù)的分析、處理，F(xiàn)LASH芯片存儲FPGA的配置數(shù)據(jù)和應用程序，SDRAM芯片動態(tài)存儲FPGA的輸出數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)具有較高的系統(tǒng)集成度、可靠性、準確性，可快速檢測食用油中是否摻雜地溝油。
【IPC分類】G01N27-06, G01N33-03
【公開號】CN204405639
【申請?zhí)枴緾N201420816447
【發(fā)明人】劉燕德, 靳曇曇, 姜小剛, 李軼凡, 歐陽愛國
【申請人】華東交通大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月22日