【正文】 而且， 從論文的選題、文獻的采集、框 架的設計、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，從內(nèi)容到格式，從標題到標點 ，他 都費盡心血?；诒敬蔚脑O計后續(xù)還有很多的加強，重點可以對以下方向進行深入研究。通過用單片機實現(xiàn)對食物的腐敗變質(zhì)檢測的相關(guān)功能，從這個過程中我學到了很多東西，這也是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。語音文件的導入有兩種方法： ①從已有的文件中提??； ②利用文字轉(zhuǎn)語音的軟件進行提取。 （ 3）按鍵 電路 調(diào)試 按鍵電路一般來說不會出什么問題，我們可以用電壓表測和各個開關(guān)相接的端口的電平，看其在工作時是否變化 ，也可用一個簡單的按鍵程序來進行調(diào)試。 （ 2） LCD12864 液晶顯示電路調(diào)試 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 18 頁 共 47 頁 調(diào)試要注意以下幾點： ①檢查電源線是否接好。焊接圖如圖 所示。 軟件 編譯與下載 在 Keil（ uVision4） 軟件中對程序進行編譯和調(diào)試。設計語音播報部分在開機時即播報提前寫好的語音文本：“歡迎使用”，在插入探針進行測量食物電阻和水分時，按下開始按鍵，即開始測量計時，按下結(jié)束按鍵時，即開始播報語音內(nèi)容，若判斷食物正常，則播報：“食物正常，請放心食用”；若判斷食物腐敗變質(zhì)，則播報：“食物已腐敗，請勿食用”。 i++){ count = 2。在初始化完成后，開始測量當前室內(nèi)溫度，在單片機內(nèi)處理完成后在顯示屏上 進行顯示。 dianzu = (uint)(25500/dianzu1) 100。在液晶顯示屏上顯示電阻、水分和溫度，最后進入語音播報子程序，語音播報出食物能否食用的結(jié)果：若食物正常，則播報：“食物正常，請放心食用”；若食物腐敗，則播報：“食物已腐敗，請勿食用”。芯片默認初始化的波特率為 9600bps，起始位為 1，數(shù)據(jù)位為 8，無校驗位，停止位為 1，無流控制。鍵盤的工作方式可分為編程控制方式和中斷控制方式，設置各個口線為輸入模式，通過中斷方式或者軟件查詢方式獲取各個口線是否有鍵按下的信息在如圖 所示的鍵盤中，有鍵按下則口線端電平為高，否則為低電平 。 表 4 種模式選擇 RS R/W 功能說明 L L 寫指令 至 指令暫存器（ IR） L H 讀出忙標志 （ BF） ， 地址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（ DR） H H 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀 取 數(shù)據(jù) 使能信號如表 所示。 ③ 2MHz 時鐘頻率。 LCD12864 它具有低電壓、低功耗等顯著特點。 現(xiàn)讀出的為零 。 O U T AI N A I N A +G N DV C CO U T BI N B I N B +L M 3 9 3Rp1 0 kR21 0 kR31 kR41 kR11 0 kVC CC 10 . 1 u21K 1 水 分 探頭 接 口A OP 1 . 0 圖 水分信號采集傳感器電路 原理 圖 現(xiàn)以饅頭為例，當饅頭水分含量達到 40%時，測得的對應電壓為 ，且二者之間關(guān)系基本呈冪函數(shù)關(guān)系，由此得出饅頭水分含量與反饋電壓之間的關(guān)系公式為： V電壓）水分含量（ 112% ? （ ） 室內(nèi)溫度測量電路設計 DHT11數(shù)字溫度 傳感器是含有校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器，他應用專用的溫濕度傳感器和數(shù)字模擬采集技術(shù)，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性。 在 A點檢測出電壓，并輸出至 ，通過單片機處理，在顯示屏上輸出電阻值。為消除電源開關(guān)閉合引起抖動對復位的影響，在電 源穩(wěn)定后要經(jīng)過一定的時延再撤銷復位信號。上電復位之后 P1口則為弱上拉型 I/O口，用戶能夠由軟件設置將 8路中的任意一路設置為 A/D轉(zhuǎn)換，也不需要作為 A/D 使用的 I/O 口能夠繼續(xù)作為 I/O 口使用。在我國食品衛(wèi)生標準中允許使用的防腐劑有苯甲酸、鈉鹽、山犁酸及鉀鹽。貯存干燥食品時應注意防濕防潮 ,否則 ,可因吸水而腐敗變質(zhì)。 （ 2）高溫貯藏法 : 利用高溫加熱殺滅食品中微生物并破壞酶的活性 ,以達到長期貯藏食品的目的。按照食品貯藏的基本原理可分兩大類 : 一是全部或部分殺滅微生物和破壞酶活性的貯藏方法 ,如加熱法、輻射法、紫外線照射法及化學殺菌劑法。但不同微生物的生長繁殖所要求的水分的含量都不同。通常來說，腐敗變質(zhì)的食物往往會產(chǎn)生急性中毒的狀況，輕度中毒者多會出現(xiàn)急性胃腸炎癥狀，如嘔吐、腹瀉或腹痛、發(fā)燒等，經(jīng)過及時治療后基本會恢復；重度中毒者會在呼吸、神經(jīng)、循環(huán)等系統(tǒng)中出現(xiàn)癥狀，只有搶救地及時才會脫離安全，如稍有耽擱說不定會出現(xiàn)生命危險。如蛋白質(zhì)會在分解的過程中會生產(chǎn) 硫化氫、合機胺、咧跺、硫醇等，這些物質(zhì)都有蛋白質(zhì)分解后特有的臭味；細菌以及竊菌等在繁殖的過程中也能產(chǎn)生出色素，會讓食物出現(xiàn)各種各樣比較異樣的顏色，而讓食物失去它本身的色、香和味道。食物變質(zhì)腐敗的原因主要是微生物的作用 , 如金黃色葡萄球菌、變形桿菌等細菌的作用 [2]。這么看來，水是引起食物變質(zhì)腐敗的一個重要原因。 （ 3）硬件電路設計：硬件部分主要設計了單片機最小系統(tǒng)、電阻檢測模塊、土壤水分傳感器、按鍵電路設計、溫度傳感器、液晶顯示的電路設計，語音播報電路設計。 與傳統(tǒng)技術(shù)相比，使用檢測電路技術(shù)可以快速的得到目標電阻值，同時不需要破壞食物，所以可以做到連續(xù)、實時的食品質(zhì)量檢測。 研究方法與應用領域 （ 1）研究方法： 食物腐敗變質(zhì)檢測電路涉 及的專業(yè)比較廣泛，包括腐敗食物信號提取、信號轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)控制、參數(shù)比較、語音播報等。食品變質(zhì)信號在運輸過程中的采集和識別，可以實現(xiàn)，對遠程運輸食品，實時監(jiān)控及預防管理。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 （ 1）國內(nèi)研究現(xiàn)狀： ： 當前我國普遍采用菌類培養(yǎng)法來檢測食物是否變質(zhì)。 Food resistance。 若用單片機不建議采用常規(guī) 51單片機。 畢業(yè)設計結(jié)果是樣機和論文，論文要求嚴格按學校畢業(yè)設計格式撰寫，計算機打印。 Food moisture。通過測量食物某種細菌群的含量來判斷食物是否可以食用 [2]。故而采取有效的措施來實現(xiàn)人工干預來保證食物的安全和品質(zhì)。眾所周知，食物的水分、電阻和溫度可作為評估食物腐敗過程的重要參量。在民用領域，腐敗食物變質(zhì)檢測電路可以做到小型化便攜化，陜西理工學院畢業(yè)設計 第 2 頁 共 47 頁 如果擁有了這種快速便捷的食品質(zhì)量檢測設備，消費者的消費安全可以得到更好的保障 [2]。 （ 4）軟件程序設計：軟件部分主要設計了主程序，數(shù)據(jù)采集子程序，語音播報子程序，液晶顯示子程序，軟件編譯與下載。 （ 2）化學的原因。 常見幾種食物腐敗變質(zhì)表現(xiàn)及變化 食品的腐敗及變質(zhì)，這是比較復雜的過程，它不僅關(guān)系到食品內(nèi)酶的作用、還涉及到污染微生物的生長及代謝，但最重要還是微生物作用的結(jié)果。 （ 2）降低了食品的營養(yǎng)價值。有的人 急性中毒，雖然經(jīng)千方百計的治療，但也會給中毒者留下一些后遺癥。故也可以說食物中的水分含量決定了微生物生長的種類。二是抑制微生物發(fā)育、酶活性和非酶化學變化的貯藏技術(shù) ,有低溫法、干燥法、酸漬法、糖餞法等。高溫法可分為高溫滅菌法和巴氏殺菌法。 （ 4）鹽腌及糖漬貯藏法 : 這種方法原理是利用食物中加入鹽或糖所造成的高滲透壓和低水分活性 ,使微生物的細胞原生質(zhì)脫水、凝固 ,促使微生物死亡 ,從而實現(xiàn)保存食物的目的。了解以上食品腐敗及其貯藏方法 ,有助于我們?nèi)粘５纳?,使食物貯藏達到科學化、合理化 [11]。但是要注意的是：需要作為 AD 使用的端口需要先將 P1ASF 特殊功能寄存器中的相應位置設置為“ 1”，將相應端口設為模擬功能。單片機在啟動時要進行復位操作，為了使系統(tǒng)各部件及 CPU處于穩(wěn)定的初始狀態(tài)，并從該狀態(tài)開始工作。 探針是采用音響接頭暫時代用。 DHT11 傳感器內(nèi)部含有一個 NTC 測溫和一個電阻式感濕元件并與一個 8 位的高新能單片機相連接。 DHT11的特性參數(shù)如表 。 LCD12864 顯示塊就是所說的點陣液晶的顯示模塊，它是由 12864個液晶顯示點所組成的一個128 列和 64行的陣列，因此也被叫做 12864。 ④ 三種顯示方式分別為 STN、半透、正顯。 表 使能信號 E 狀態(tài) 執(zhí)行動作 結(jié)果 高 → 低 I/O 緩 沖 → DR 配合 /W 進行寫數(shù)據(jù) /指令 高 DR→ I/O 緩沖 配合 R 進行讀數(shù)據(jù) /指令 低 /低 → 高 無動作 帶中文字庫的 LCD12864 是一種具有 4 位 或者 8 位并行、 2 線或 3 線串行多接口方式，引腳功能見表 ，顯示器分辨率為 128 64， 內(nèi)置了 8192 個 16 16點的漢字，和 128 個 16 8 點的 ASCII字符集 。 第一個按鍵實現(xiàn)復位 功能，第二個實現(xiàn)開始計時功能，第三個實現(xiàn)結(jié)束以及語音播報的功能。 SYN6288的電路連接圖如圖 。若按下復位鍵則再次運行主程序。 水分檢測子程序 水分檢測 子程序 流程圖如圖 所示。 探 探 探探 探探 探 探 探 探 探 探探 探 探 探 探 探探 探 探 探探 探 探 LC D 12864探 探 探 圖 溫度測量子程序流程圖 溫度數(shù)據(jù)傳輸端設在 ，通過測量與處理，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。 液晶顯示子程序 在系統(tǒng)上 電后首先對 LCD12864 初始化，使其硬件做好一切準備，接著在執(zhí)行在大循環(huán)里執(zhí)行LCD12864 液晶屏顯示程序，在沒有按鍵觸發(fā)的情況下始終在界面顯示的子程序里。 語音播報子程序關(guān)鍵語句為： unsigned char *huhu = 歡迎使用 。 Keil（ uVision4）軟件編譯界面如圖 ，由圖中可以看出，程序編譯正確，無錯誤。 圖 焊接圖 按鍵制作圖如圖 所示。 ②本設計中采用的是并行模式。保證各個按鍵正常工作。 要采用的模式是三線串口模式，在此模式下語音播報不受按鍵控制，而在將語音燒錄進芯片時，在下載軟件上應該選擇三線串口模式，否則不會正常運行。在此過程中，提高了查閱資料的能力，同時明白了在設計硬件電路的時候特別要注意硬件的布局，更要明白 硬件系統(tǒng)關(guān)系到所要設計的電子產(chǎn)品的質(zhì)量，如系統(tǒng)抗干擾能力等，所以要盡量 減少干擾提高性能。 （ 1） 對儀器的精度進行提高，如語音播報部分，聲音有點小，可以加上功放，這樣會使測量結(jié)果的播報更清晰。沒有 龍光利 老師的辛勤栽培孜孜教誨，就沒有我論文的順利 完 成 。龍老師他細致嚴謹、一絲不茍的作風，以及精益求精、十分注重培養(yǎng)學生的獨立自主創(chuàng)新態(tài)度更是讓我受益匪淺，并對我產(chǎn)生了深刻的影響。 展望 食物腐敗變質(zhì)檢測器在當今社會越來越重要，尤其是在家用、公用、醫(yī)用等領域里都扮演著重要的角色。 圖 測試完成圖 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 20 頁 共 47 頁 總結(jié) 設計制作了一種可以用來檢測食物是否腐敗變質(zhì)的系統(tǒng)。 （ 5） 語音播報電路調(diào)試 在使用語音播報電路時 ，首先要導入語音文件?？墒秋@示亂碼解決了，但是顯示的數(shù)據(jù)也是有問題的，在 05V的模擬量采集時，顯示結(jié)果卻 在 5V (5)V之間變 化，怎么會有負值呢？百思不得其解，開始重新檢查電路圖檢查程序但是結(jié)果還是一樣 的，最后發(fā)現(xiàn)是電路沒接地導致的。例如在制作外部接口電路的時候使用的 是排針，焊接時就容易出現(xiàn)管腳之間短路，所以在上電以前必須先排查電路。首先制作一個單片機最小系統(tǒng)，由單片機底座、 10k電阻，兩個 22pF電容，一個電位器等 ，再根據(jù)設計好的電阻、水分檢測電 路、溫度傳感器、按鍵設計電路、語音播報電路和液晶顯示電路的各個引腳與單片機引腳焊接。 } 根據(jù)以上流程圖，用 C 語言編寫程序，源程序見附錄 C。水 分 含 量 = 2 4 %NY播 報 ： “ 歡 迎 使 用 ”按 下 復 位 鍵語 音 播 報 “ 食 物正 常 請 放 心 食用 ”語 音 播 報 “ 食 物腐 敗 ， 請 勿 食用 ”語 音 播 報 子 程 序 圖 語音播報子程序 流程圖 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 15 頁 共 47 頁 當初始化完成后運行語音播報子程序。i8。 //水分部分 溫度測量子程序 溫度測量子程序流程圖如圖 所示。 dianzu1=500 dianzu1 。然后開始模擬數(shù)據(jù)采集，包括當前室溫、食物的電阻和水分信息，將采集到的信息發(fā) 送至單片機處理，按下按鍵，將測得數(shù)值與預先設定的標準值進行比對，接著進入液晶顯示子程序。主控芯片的所有命令和數(shù)據(jù)都需要用 “幀 ”的方式進行封裝后傳輸。 （ 2）按鍵電路設計 本設計采用了獨立式鍵盤電路，這種鍵盤使用單片機的 I/O 口線直接連接，每個按鍵對應一根口線，每根 I/O 口線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他 I/O 口線上的狀態(tài)。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 10 頁 共 47 頁 表 并行接口引腳說明 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VCC 3V5V 電源正極