【正文】 x=x1。0x80) ads7846_DIN_1。ads7846_CLK_0。 return y。ads7846_CLK_0。for(i=0。ads7846_CLK_0。ads7846_CS_0。}/* 讀取觸摸參數(shù) y 值*/unsigned int Read_ADS7846_y(void){unsigned int y。dat=ads7846_DOUT。i11。dat=ads7846_DOUT。Write_ADS7846(0xd0)。unsigned char i。體驗之一就是學習能力極為重要，強大的學習能力能讓我們對人任何陌生技術和知識快速上手并掌握。從 SOPC 技術的基本內(nèi)容到，到將 SOPC 技術用于實際問題的處理；從系統(tǒng)基本方案的確定到用 SOPC 技術數(shù)字化集成系統(tǒng)；從信號處理到微弱信號處理。在加載多個傳感器的背景下，擴展應用層面的功能，在本系統(tǒng)環(huán)境下集成物質(zhì)多化學成分檢測，常見化學物質(zhì)測定等。 多傳感器多參數(shù)檢測本系統(tǒng)只掛載了一個電導率檢測傳感器，僅能通過電導率進行一維傳感參數(shù)的檢測，對被測液體的物質(zhì)組成不能做準確的，結構化的分析。 檢測電極的非接觸式化本系統(tǒng)采用的是接觸式電導率測試方式，由于部分待測液可能存在腐蝕性或被電離影響測試結果，接觸式電導率檢測存在極大的限制性，約束了系統(tǒng)的檢測物質(zhì)范圍和精確度。表 常用純液體的電導率液體名稱(Name of liquid) 溫度(Temperature) /℃ 電導率 (Conductivity) /(S/cm) 液體名稱(Name of liquid) 溫度(Temperature) /℃ 電導率(Conductivity) /(S/cm) 乙基溴 108 苯 108 乙基碘 108 苯乙醚 108 亞乙基二氯 108 苯甲酸 109 乙 胺 107 苯甲酸 乙酯 109 乙 酐 106 苯甲酸 109 被測液電導率名稱 溫度/℃ 電導率/S/cm乙 醇 25 109甲 醇 18 105甘 油 25 108甘 醇 25 1070 109乙 酸25 10818 108丙 酮25 108乙酸乙酯 25 10930芐酯 乙 腈 106 苯甲醛 107 乙 酯 1013 苯 胺 108 乙酰乙酸乙酯 108 苯 酚 108 乙酰苯 109 松節(jié)油 1013 乙酰氯 107 鄰甲苯 胺 106 乙酰胺 105 正庚烷 1013 乙酰溴 106 油 酸 1010 乙 醇 109 草酸二 乙酯 107 109 茜 素 106 乙 酸 108 呱 啶 107 乙酸甲酯 106 氨 107 乙酸乙酯 109 烯丙醇 10 –6 乙 醛 106 萘 1010 二乙基胺 109 1012 二甲苯 1015 1011 二氯化硫 108 硫 107 二氯乙酸 108 硫化氫 . 1011 二氯乙醇 15 硫氰酸甲酯 106 二硫化碳 1018 硫氰酸乙酯 106 丁子香酚 108 異硫氰酸乙酯 107 異丁醇 108 異硫氰酸苯酯 106 三甲基氨 1010 硫酰氯SO2Cl2 108 己 腈 106 硫 酸 102 三氯乙 109 硫酸二 107 31酸 甲酯 三氯化砷 106 硫酸二乙酯 107 三溴化砷 106 硝基甲烷 107 正己烷 1018 硝基苯 109 水 108 硝酸甲 脂 106 水楊醛 107 硝酸乙 酯 107 壬 烷 108 鄰或?qū)ο趸妆? 107 丙 腈 107 氯 1016 108 氯乙醇 107 丙 酮 108 氯乙酸 106 108 氯化乙烯 108 正丙醇 108 氯化氫 108 異丙醇 106 氯 仿 108 正丙基溴 108 間氯苯胺 108 丙 酸 109 氰 109 丙 醛 107 氰化氫 106 戊 烷 1010 喹 啉 108 異戊酸 1013 硬脂酸 1013 甲 苯 1014 碘 1010 甲基乙基酮 107 碘化氫 . 107 甲基碘 108 蒎 烯 1010 甲酰胺 106 蒽 1010 甲 醇 107 溴 1013 105 溴化乙烯 1010 甲 酸 105 溴 苯 1011 對甲苯胺 108 溴化氫 109 間甲酚 108 煤 油 108 32鄰甲氧基苯酚 107 碳酸二乙酯 108 甘 油 108 鎵 36,800 甘 醇 107 傘花烴 108 石 油 1013 磺酰氯 106 四氯化碳 1018 糖 醛 106 光 氣 109 磷 107 表氯醇 108 磷酰氯 106 33第六章系統(tǒng)改進方案及其工作的總結、展望本系統(tǒng)核心在數(shù)字化的微弱信號檢測部分，以數(shù)字化的鎖定放大器為基礎檢測油脂萃取液的水相電導率，以鑒別地溝油。測試環(huán)境：室溫下，室內(nèi)環(huán)境下測試。測試結果：低通濾波器輸入輸出記錄示波器測試imput/vVmax/v Vpp/v Vmin/v value/v3 2 1 28y = + y = + y = + y = + 012340 1 2 3 4VmaxVppVminValue線 性 (Vmax)線 性 (Vpp)線 性 (Vmin)線 性(Value)圖 低通濾波器的輸出值及線性擬合曲線由低通濾波器輸出的值以線性擬合的結果，可知輸出的幅值數(shù)值與輸入的激勵信號幅值呈線性關系。由于電壓差值與被檢測液的電導率的值相關聯(lián)，當檢測的電壓差值有明顯區(qū)分時，則說明被檢測液的電導率能明顯被區(qū)分。檢測電極與 DE2 開發(fā)平臺相聯(lián)，電極檢測的數(shù)據(jù)交由以 SOPC 技術為核心搭建的數(shù)字化信號數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行運算并作出判斷，結果將通過電阻式觸控屏輸出?？赏ㄟ^觸控屏調(diào)整相關參數(shù)。其中用到濾波算法，取峰值算法。最終生成的 CPU 結構如圖 所示.\圖 CPU 原理圖24 系統(tǒng)占用資源情況圖 系統(tǒng)占用資源情況圖 是本系統(tǒng)占用 DE2 平臺上 FPGA 芯片資源的情況。 CPU 及外設接口本系統(tǒng)的 CPU 由 Nios II 軟核 CPU 構成，外加外設接口電路。 input signed[23:0] a,b。IQ平 方平 方求 和2I2開 方 運 算2IQ?2I?運算單元結構圖乘法電路與相敏檢波電路一樣，在此不再贅述。endmodule生成的原理圖如圖 所示：22圖 數(shù)字乘法器原理圖b. 低通濾波器兩路低通濾波器的作用也是一樣的，均是濾除信號的高頻部分，得到直流部分。本系統(tǒng)的數(shù)字乘法器的Verilog HDL 描述如下：module multi_exp(data_small,data_big)。信號通道0 176。 C。輸出的頻率范圍是 100KHz 左右，經(jīng) DAC7621 輸出成模擬正弦信號。//clock of frequency is 200k end//////////ADC DATA IN ///////////////////////always(negedge CLK_ADC) begin if(CS==1) DATA_Output=DATA_Input。s 20clk////////////////////////////////////////////////always (posedge CLK_50M)begin//if(Cntr_CLK_ADC125)//50M/200k=250,sample period =250clks, 1 and 0 suspend for 125 clksif(Cntr_CLK_ADC50)//2M de CLK gei AD Cntr_CLK_ADC=Cntr_CLK_ADC+1。output reg CLK_ADC。圖 ADS828 驅(qū)動模塊其 Verilog HDL 描述：module ADS828E_EDA(CLK_50M,CS,CLK_ADC,DATA_Input,DATA_Output )。它采用 12 位并行輸入，雙緩沖器輸入邏輯結構，支持緩沖讀取，此外，DAC7621 提供了一個 CS 片選引腳，CLR 清除緩沖引腳，當清除緩沖后輸出為 0V，工作溫度范圍：–40176。ADS828 集成數(shù)字誤差校正技術提供優(yōu)秀的差動線性要求成像應用程序它的低失真和高信噪比給予額外的保證金需要醫(yī)療成像、通信、視頻和測試儀器。ADS828 是一個 10 位的 CMOS 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，單電源+5V 供電，轉(zhuǎn)換器提供了卓越的性能和單端輸入和可以使用差分輸入。 系統(tǒng)硬件結構以下將逐個介紹系統(tǒng)硬件五大部分的具體結構，說明各個部分的具體實現(xiàn)方法以及所實現(xiàn)的功能。第三章 地溝油檢測系統(tǒng)的總體硬件架構本系統(tǒng)由友晶公司制造的 DE2 這塊經(jīng)典的 FPGA 開發(fā)板平臺搭建，在 DE2 平臺上的 Cyclone II EP2C35F672C6 芯片內(nèi)嵌入了一個 Nios II 軟核 CPU，并通18過硬件語言編程實現(xiàn) NCO 核，正交矢量型鎖定放大器，帶通濾波器等數(shù)字電路，以及外部檢測電極與 ADC 轉(zhuǎn)換電路等少量外部模擬電路構成。通過上述設計，以期達到本系統(tǒng)的全數(shù)字化。由于本系統(tǒng)不要復雜的顯示與操作輸入，所以本系統(tǒng)采用價格便宜，控制簡單的電阻式 TFT 觸控屏。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。五線電阻觸摸屏有高價位和對環(huán)境要求高的缺點。 五線電阻屏 　五線電阻技術觸摸屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網(wǎng)絡都加在玻璃的導電工作面上，五線電阻觸摸屏內(nèi)層 ITO 需四條引線，外層只作導體僅僅一條，觸摸屏得引出線共有 5 條。特點：高解析度，高速傳輸反應。彩色觸摸屏可以很好地將輸入與顯示集成為一體，可以做到操作界面簡單、直觀。以 Nios II 為基礎的處理部分足以完成對數(shù)據(jù)處理，對信號控制的任務。同時，Nios Ⅱ系列支持 60 多個外設選項，開發(fā)者能夠選擇合適的外設，獲得最合適的處理器、外設和接口組合，而不必支付根本不使用的硅片功能。 特別是，Nios Ⅱ系列支持使用專用指令。Nios II 系列軟核處理器是 Altera 的第二代 FPGA 嵌入式處理器，其性能超過 200DMIPS。本系統(tǒng)是以 DE2 開發(fā)板為開發(fā)平臺，基于 FPGA 強大的數(shù)字電路設計功能，本系統(tǒng)采用 Altera 公司提供 NCO（數(shù)控震蕩器）核設計可控信號源部分，產(chǎn)生一路電極輸入激勵信號和兩路正交同頻率的正弦信號。則 r 與 R 為串聯(lián)，可得：，即 。12sinQ由上述分析可知，當 時，輸出為直流信號，且 與 只與參考信號與srf?IQ待測信號幅度、相位有關。參考信號為 ；sin2()i()rrtBft????90176。12信號通道0 176。如果參考信號 與信號 有著)()(21limnysyTxy dtytxR???????? ??ty??ts某種相關性，而已知 與噪聲 沒有相關性，且噪聲信號的平均值為零，則：??t??t， 中包含了信號 所攜帶的信息，這樣就把待測信號???syxysyRs檢測出來了。)(?sR互相關函數(shù)： 其中 X(t)為隨機過程，E(X(t))為期望，????tYsXEts*,?Y(t)為另一隨機過程。由于檢測過程中，信號和噪聲是相互獨立的過程，根據(jù)相關函數(shù)與自相關函數(shù)可知信號只與信號本身相關，而與噪聲不相關。表 油樣水萃取液的電導值（μS/cm）溫度/℃油樣24 26 28地溝油 魯花花生油 胡姬花花花生油 福康星大豆油 油煙機煙氣油 10第二章 系統(tǒng)設計方案及整體架構 電導率檢測方案依據(jù)油脂的萃取水相電導率的大小，可以檢測出地溝油。 食用油與地溝油的電導率根據(jù)實驗測得地溝油與一般食用油的水溶液的電導率見表 [15]。胡小泓 [14]等通過研究發(fā)現(xiàn)，食用油受到污染程度越嚴重，電導率就越大，兩者呈良好線性關系；但