【正文】 度的大小。通過(guò)光源照射誘捕器的透光板，透光板上有誘捕到的糧蟲(chóng)，光線穿過(guò)透光板，由光電傳感器接收，采集到有用的光信號(hào)，經(jīng)過(guò)光電傳感器后由光信號(hào)轉(zhuǎn)化為便于處理的電信號(hào)，再傳輸傳到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)上的信號(hào)處理軟件對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行一定的處理，處理成比較容易識(shí)別的信號(hào)，這樣就可以顯示出強(qiáng)弱不同的電信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以估測(cè)糧蟲(chóng)密度的大小。 信號(hào)輸出模塊是系統(tǒng)的顯示輸出部分，在糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)中，用LabView 對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可以很直觀的看出信號(hào)的強(qiáng)弱，并以此判斷糧蟲(chóng)密度的大小。 方案一方案一中的傳輸系統(tǒng)采用USB數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，USB是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了電腦與外部設(shè)備的連接，支持即插即用和熱插拔。SIG制定藍(lán)牙技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)包括：全球范圍適用、可同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數(shù)字、具有靈活的組網(wǎng)功能、具有很好的抗干擾能力、體積小、功耗低、開(kāi)放的接口標(biāo)準(zhǔn)、低成本等。分辨率、最高采樣頻率、最大傳輸速率等很多問(wèn)題。 論證結(jié)果 比較方案一和方案二，雖然采用USB方式和藍(lán)牙技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，但是USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相對(duì)于藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)更適合在該系統(tǒng)中使用，在該檢測(cè)系統(tǒng)中使用USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[12]： （1）使用USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)時(shí)，只需要在采集卡上有USB插口即可，相比藍(lán)牙傳輸，成本低，操作較簡(jiǎn)單易行； （2）USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可以隨時(shí)將采集到的信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，傳輸精度高、速度快，而藍(lán)牙傳輸易受到電磁波的干擾，造成采集信號(hào)的損失，影響檢測(cè)精度； （3）USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)對(duì)傳輸距離沒(méi)有要求，而藍(lán)牙技術(shù)對(duì)傳輸距離有要求，當(dāng)達(dá)到一定距離時(shí)，則無(wú)法傳輸； （4）平時(shí)經(jīng)常用到USB接口，對(duì)其功能和使用相對(duì)較熟悉，而對(duì)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙傳輸?shù)膶?duì)接相對(duì)陌生。（5）能夠?qū)μ幚磉^(guò)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，以便隨時(shí)調(diào)用，查看蟲(chóng)害歷史，總結(jié)蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律，對(duì)糧蟲(chóng)的預(yù)防起到指導(dǎo)性作用。是否能夠做到信號(hào)的及時(shí)采集和精確傳輸，對(duì)糧蟲(chóng)檢測(cè)的精確性具有很大的影響，我提出了兩種傳輸方案，并對(duì)兩方案進(jìn)行對(duì)比分析后給出了最終的論證結(jié)果。基于光電技術(shù)的糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件主要包括糧蟲(chóng)誘捕器、產(chǎn)生光源的照明系統(tǒng)、光電傳感器、AD放大器、數(shù)據(jù)采集卡、特殊的接口組成。根據(jù)目前自己查閱文獻(xiàn)所得到的資料，整理后設(shè)計(jì)出的誘捕器模型，我認(rèn)為應(yīng)該包括以下幾部分：誘蟲(chóng)器、透光板、糧蟲(chóng)收集器、帶尖端錐面。 誘捕器模型圖 誘捕器模型分解圖 由分解圖可以看出誘捕器組成：頂端有一個(gè)帶提手的上蓋，便于誘捕器的攜帶方便，中端主要是個(gè)帶孔圓柱管，孔的尺寸按規(guī)定尺寸設(shè)計(jì)，糧蟲(chóng)通過(guò)小孔可以進(jìn)入誘捕器內(nèi)，圓柱管里面安裝兩個(gè)普通的燈泡，并進(jìn)行正確的接線，通過(guò)外部電路開(kāi)關(guān)控制光源，圓柱管的底部是一塊透光板，誘捕到的糧蟲(chóng)掉落在該板上；誘捕器的最下端是一個(gè)尖端錐面，可以插入糧堆內(nèi)，錐面里面有一個(gè)殼體，用于安放光電傳感器和數(shù)據(jù)采集卡。因?yàn)檫\(yùn)用光電技術(shù)檢測(cè)糧蟲(chóng)濃度是根據(jù)利用光電技術(shù)檢測(cè)粉塵濃度而設(shè)計(jì)的，粉塵濃度的檢測(cè)已經(jīng)取得了相當(dāng)成熟的發(fā)展，并投入到實(shí)際應(yīng)用中，因此根據(jù)粉塵濃度檢測(cè)儀來(lái)選擇傳感器就有了科學(xué)依據(jù)性。C，.重量：210g，電壓型的供電電壓：5V～24VDC，輸出信號(hào)：0～2V，電流型的供電電壓：12V～24VDC，輸出信號(hào)：0～20mA，輸出負(fù)載：500Ω。 HJ0317型光電傳感器 AD放大器的選擇傳感器接收到光電信號(hào)，完成由光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，電信號(hào)一般較弱，在被數(shù)據(jù)采集卡采集之前，要用AD放大器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大，根據(jù)光電檢測(cè)系統(tǒng)的需求，我選擇AD781放大器。 AD781的內(nèi)部功能和引腳圖 AD781的極限參數(shù)表 數(shù)據(jù)采集卡的選擇 光電傳感器能夠完成光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，AD放大器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)的放大，此外，還需要用數(shù)據(jù)采集卡對(duì)信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理。該型號(hào)的采集卡是阿爾泰推出的一款基于USB總線數(shù)據(jù)采集卡，可以直接和計(jì)算機(jī)的USB接口相連，常用于各種檢測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)采集。 CN1管腳定義 CN1管腳定義表格形式阿爾泰USB2828數(shù)據(jù)采集卡的AD模擬量輸入功能的物理通通道數(shù)為8通道，能夠滿(mǎn)足四通道的數(shù)據(jù)采集要求，AD采樣頻率為31Hz～100Khz,能夠完成對(duì)光電信號(hào)的采集，輸入和輸出電壓量程相對(duì)較低，工作溫度范圍（40度～85度）適合在糧倉(cāng)蟲(chóng)害檢測(cè)中使用。通過(guò)這一章的介紹，詳細(xì)的了解了檢測(cè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。 LabVIEW 軟件簡(jiǎn)介L(zhǎng)abVIEW是一種程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司研制開(kāi)發(fā)的，類(lèi)似于C和BASIC開(kāi)發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編程語(yǔ)言G編寫(xiě)程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式[]。 總體程序流程設(shè)計(jì)程序流程也就是所編應(yīng)用程序每一階段需要完成哪些工作，以及完成該階段工作后下一階段轉(zhuǎn)去執(zhí)行什么任務(wù)的一個(gè)預(yù)先的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。流程圖就是整個(gè)編程過(guò)程中的指導(dǎo)性文件，通過(guò)它可以了解到該環(huán)節(jié)要實(shí)現(xiàn)什么功能以及下一個(gè)環(huán)節(jié)程序會(huì)轉(zhuǎn)向哪里，這樣就不容易混淆和出錯(cuò)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)良好的界面設(shè)計(jì)能夠?yàn)橛脩?hù)提供有用的圖形表示和操作，使用戶(hù)能夠準(zhǔn)確、高效、愉悅的操作系統(tǒng)[]。 基于光電技術(shù)的糧倉(cāng)蟲(chóng)害檢測(cè)系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)圖，檢測(cè)系統(tǒng)在LabVIEW平臺(tái)上需要實(shí)現(xiàn)四通道數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、回放，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間、日期的顯示，當(dāng)糧情蟲(chóng)害達(dá)到報(bào)警閥值時(shí)，報(bào)警燈能夠進(jìn)行報(bào)警提示。生產(chǎn)者／消費(fèi)者設(shè)計(jì)模式分為事件和數(shù)據(jù)兩種模式，基于光電技術(shù)的糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)中需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量不是太大，我采用生產(chǎn)者／消費(fèi)者設(shè)計(jì)（事件）模式。 報(bào)警提示在糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)的仿真測(cè)試中，反應(yīng)糧蟲(chóng)密度大小的波形圖表的幅值隨著系統(tǒng)時(shí)間的變化而逐漸減小，通過(guò)觀察幅值的大小，可以估計(jì)出糧蟲(chóng)密度的大小。 在上圖中的程序圖中，調(diào)用了一個(gè)x=y比較控件，x端連接幅值和電平測(cè)量的反峰，y端連接報(bào)警閥值，當(dāng)滿(mǎn)足x=y時(shí)（即當(dāng)前糧情值小于報(bào)警閥值時(shí)）報(bào)警燈變亮。大多數(shù)的文件I/O操作都包括三個(gè)基本的步驟：打開(kāi)一個(gè)已有的文件或新建一個(gè)文件、對(duì)文件進(jìn)行讀寫(xiě)、關(guān)閉文件。該存儲(chǔ)程序中用到的TDM流子選項(xiàng)包括TDMS打開(kāi)、獲取屬性、寫(xiě)入、關(guān)閉。當(dāng)需要顯示歷史數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)讀取程序?qū)⒈４娴臍v史數(shù)據(jù)在波形圖表中重新顯示。歷史數(shù)據(jù)的讀取與數(shù)據(jù)寫(xiě)入有很大的相似性，都是采用生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式（事件）結(jié)合TDMS格式來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，本章還給出了數(shù)據(jù)采集程序，使用虛擬儀器中的DAQmx進(jìn)行采集。在對(duì)本課題的設(shè)計(jì)中，通過(guò)在第四章中對(duì)虛擬儀器的介紹和程序流程圖的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的程序框圖的設(shè)計(jì)，從中可以看出我們最終需要的信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，這需要在LabVIEW中按照程序流程圖所述，通過(guò)一定的控件、函數(shù)及程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，按照流程圖的指導(dǎo)，一步一步靠近近最終的目標(biāo)。For循環(huán)有兩個(gè)端口，總線接線端（輸入端）和計(jì)數(shù)接線端（輸出端），輸入端制定要循環(huán)的次數(shù)，本設(shè)計(jì)中循環(huán)次數(shù)設(shè)為200，輸出端顯示當(dāng)前的循環(huán)次數(shù)。顯示時(shí)間隨著系統(tǒng)時(shí)間的變化而變化，波形隨著時(shí)間成逐漸減弱的趨勢(shì)。 ，在保存文件名中輸入一個(gè)文件名，仿真運(yùn)行時(shí)，將實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)保存，文件保存在默認(rèn)路徑中，保存的默認(rèn)路徑為C:\Users\happy\Documents\LabVIEW Data，通過(guò)這個(gè)路徑就可以查找出保存的檢測(cè)數(shù)據(jù)。 歷史數(shù)據(jù)回放 本章小結(jié)本章主要就基于光電技術(shù)檢測(cè)糧蟲(chóng)濃度系統(tǒng)進(jìn)行了仿真測(cè)試，該測(cè)試是基于LabVIEW平臺(tái)上進(jìn)行的。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程就是一個(gè)不斷遇到問(wèn)題解決問(wèn)題的過(guò)程，在解決問(wèn)題的過(guò)程中收獲了知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也培養(yǎng)了自己查閱資料、自我學(xué)習(xí)以及與他人共同探索的能力。該設(shè)計(jì)課題通過(guò)信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)反映糧蟲(chóng)密度的大小，關(guān)鍵在于獲得反映糧蟲(chóng)密度大小的光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并且將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，因此如何實(shí)現(xiàn)糧倉(cāng)糧蟲(chóng)的誘捕，合理的選擇光電傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，傳輸方案的設(shè)計(jì)對(duì)研究方案的實(shí)現(xiàn)有著很大的影響。為了檢測(cè)方案的可行性，在無(wú)法進(jìn)行實(shí)物檢測(cè)的情況下，我選擇了仿真檢測(cè)，仿真測(cè)試是基于LabVIEW環(huán)境下進(jìn)行的。由于是第一次深入的研究光電檢測(cè)技術(shù)，也是第一次利用虛擬儀器進(jìn)行系統(tǒng)的仿真檢測(cè)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中是一個(gè)邊學(xué)邊提高的過(guò)程，通過(guò)查閱資料、請(qǐng)教指導(dǎo)老師或者跟同學(xué)進(jìn)行交流，解決了設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的很多問(wèn)題，但由于個(gè)人相應(yīng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)有限，雖然通過(guò)自己的付出與努力，可以對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，但設(shè)計(jì)中仍存在著一些缺點(diǎn)和不足。短短幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，從中收獲了很多，感慨也很多。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們離開(kāi)母校進(jìn)入社會(huì)前的最后一次閱兵檢驗(yàn)，這次設(shè)計(jì)是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)系統(tǒng)總結(jié)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了各種各樣的困難，得到了許多人的幫助和關(guān)懷，在此，特向他們深情的說(shuō)一聲：謝謝！首先，我要感謝我的父母，是你們含辛茹苦的撐起這個(gè)家給我提供了這么一個(gè)安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境。正是顏老師這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，才不斷鞭策我努力向前，最終按時(shí)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。參考文獻(xiàn) [1] 靳祖訓(xùn) 在第七屆國(guó)際儲(chǔ)藏產(chǎn)品保護(hù)工作會(huì)議上交流的主要內(nèi)容 糧食儲(chǔ)藏 1998（6） [2] 李興奎 魯玉杰 仲劍鋒 張俊景 趙國(guó)強(qiáng) 儲(chǔ)糧害蟲(chóng)檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)展. 河南工業(yè)大學(xué) [3] 胡麗華 郭敏 張景虎 任娜 儲(chǔ)糧害蟲(chóng)檢測(cè)新技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2007（11）[4] 沈兆鵬 儲(chǔ)量昆蟲(chóng)信息素、食物引誘劑和誘捕器. 吉林糧食高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)， [5] 白旭光 邱道尹 張成花 國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)糧害蟲(chóng)檢測(cè)方法. 儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防治報(bào) [6] 張紅濤 胡玉霞 邱道尹. 儲(chǔ)糧害蟲(chóng)檢測(cè)現(xiàn)狀 . 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 2006（3）[7] 張紅濤 毛罕平 韓綠化 近紅外線高光譜檢測(cè)糧倉(cāng)米象活動(dòng) 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2012（4）[8] 徐建軍 糧庫(kù)糧情測(cè)蟲(chóng)系統(tǒng)研究和實(shí)現(xiàn) 東南大學(xué) 2008[9] 沈兆鵬 儲(chǔ)量昆蟲(chóng)信息素、食物引誘劑和誘捕器. 吉林糧食高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)， [10] 張玉真 數(shù)據(jù)采集藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊研制 [11] 王金芳 基于藍(lán)牙的文件傳輸技術(shù) 電子工業(yè)出版社 2005[12] 張君怡 USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究與應(yīng)用 中北大學(xué)信息工程學(xué)院 2010 [13] 周凱 李剛 AD781高速采樣保持放大器 國(guó)外電子元器件 [14] 胡仁喜 高海濱 Lab View 2010虛擬儀器從入門(mén)到精通 機(jī)械工業(yè)出版社 2012附錄A41