黄曲霉素检测装置

毕业设计

题目：黄曲霉素检测装置设计

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目录

黄曲霉素的检测装置 (2)

1引言 (3)

1.1黄曲霉素简介 (3)

1.2设计任务 (3)

2黄曲霉素检测装置的工作原理及结构 (4)

2.1黄曲霉素检测装置示意图 (4)

2.2工作原理 (4)

2.3黄曲霉素的检测器的工艺流程 (5)

3相关仪器的选择 (5)

3.1紫外线LED灯的选择 (5)

3.2激光聚焦镜片的选择 (6)

3.3玻璃滤光片的选择 (6)

4黄曲霉素检测装置相关零件的设计 (7)

4.2聚光镜和滤光镜的组合体零件设计 (7)

4.3扇形支撑板零件设计 (8)

4.4电动推杆的零件设计 (8)

5自动化系统设计 (8)

5.1C51单片机概述 (8)

5.2单片机的应用领域 (9)

5.2.1在工业控制中的应用 (9)

5.2.2在智能仪器中的应用 (9)

5.2.3在家用电器中的应用 (9)

5.2.4在信息和通信产品中的应用 (9)

5.2.5在办公自动化设备中的应用 (10)

5.2.6在汽车电子产品中的应用 (10)

5.3芯片的选择 (10)

5.3.1单片机的确定 (10)

5.3.2单片机的结构 (10)

5.3.3传感器的选择 (13)

5.3.4交流继电器的选择 (13)

6系统硬件电路设计 (14)

6.1电源电路设计 (14)

6.2传感器电路设计 (14)

6.3蜂鸣器电路设计 (15)

6.4继电器电路设计 (16)

7系统程序及软件设计 (16)

7.1流程图及软件整体机构设计 (16)

7.2黄曲霉素检测装置程序的工作过程 (17)

8结语 (19)

附录： (19)

附图1 黄曲霉素检测装置图 (19)

附图2 检测装置示意图 (20)

附图3电路仿真图 (20)

黄曲霉素的检测装置

摘要：随着人们生活水平的愈加提高，人们在满足温饱的前提下越来越注重食品的安全，粮食产品中的主要污染物之一的黄曲霉素越来越受到人们的关注。黄曲霉素的分子为真菌毒素，是一种剧毒物质和强致癌物质，黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用，严重时可导致肝癌甚至死亡。在天然污染的食品中以黄曲霉毒素B1最为多见，其毒性和致癌性也最强。所以黄曲霉素及时、快速、高效地检测对食品的安全具有重要的意义。

本课题主要研究的是发明一种对粮食产品中的黄曲霉素进行快速检测的装置。我国当前对黄曲霉素的检测的仪器都价格昂贵，耗时较长，远远无法达到市

场的需求。所以本研究采用紫外线LED灯作为发光源，利用利用光电二极管进行荧光型号的采集和光电转换，设计出一种简单、快速测量黄曲霉素的装置。

关键词：黄曲霉素；紫外线LED；光电二极管；荧光

1引言

1.1黄曲霉素简介

黄曲霉素是一种分子真菌毒素，是天然存在的剧毒性、强致癌性物质，广泛存在于霉变的粮食农产品中，世界各国的粮食农产品普遍受到黄曲霉毒素的污染。目前已知的黄曲霉素及其衍生物有20多种，即B1 (AFB1) 、B2 (AFB2) 、G1(AFG1) 、G2 (AFG2) 等 20 种。

黄曲霉素B1是其中毒性最大的一种，有实验数据显示，其剧烈的毒性比人们熟知的氰化钾强10倍左右。其毒素主要作用于人或动物的肝脏，具有诱导突变、抑制免疫和致癌的作用。因此，对粮食农作物中黄曲霉毒的检测是保证食品安全性和人们身体健康的有效措施。提前获得粮食农产品受到黄曲霉素污染的情况对人们的身体健康非常有益，快速准确地检测出粮食农产品中黄曲霉素的含量是实现这个目标的重要过程。

1.2设计任务

现发明农作物中黄曲霉素的快速检测装置。设计要求：包括数据显示和检测器，检测器是由紫外线LED等元件构成，探测器端和数据显示连接；在上述黄曲霉素快速检测装置中，数据显示器上设有数据显示屏；数据显示器上设有控制旋钮。

2黄曲霉素检测装置的工作原理及结构

2.1黄曲霉素检测装置示意图

图1黄曲霉素检测装置示意图

1—控制键；2—人机交互界面；3—法兰盘；4—电动推杆；5—主箱体上盖；6—电路板；7—光电二极管；8—玻璃滤光镜；9—激光聚焦镜；10—气泵；11—紫外线LED

图2 黄曲霉素检测装置设计方案

2.2工作原理

本装置的整体形式是一个密封的长方体箱体结构。黄曲霉素的快速检测装置主要是由密封箱体、光电二极管、玻璃滤光片、激光聚焦镜片、紫外线LED和固定架等部件构成。主箱体的侧盖安装可以自由活动的铰链，这样可以方便的打开箱体，便于样品的放置。固定架主要用于固定紫外线LED。

装置在使用时，将箱体的侧盖打开，将适量的样品放置在样品台上，关闭箱

体的侧盖并打开控制键，则紫外线LED 灯开始发射光源照射样品。让紫外线先照射样品一段时间，当光源平稳之后，在打开挡板，使之样品反射光经过激光聚焦镜的聚集和玻璃滤光片的过滤，最后将过滤后的荧光照射在光电二极管上。光照引起光电二极管的电流变化，这样就可以将光信号转变成电信号，最后在利用人机交互界面和相关的程序对其产生的光谱进行分析比对，确定其是否含有黄曲霉素。

2.3黄曲霉素的检测器的工艺流程

图3黄曲霉素检测的工艺流程

3相关仪器的选择

3.1紫外线LED 灯的选择

经过相关参数的确定，此黄曲霉素的检测装置采用直插式的紫外线ＬＥＤ。型号为ＴＨ－ＵＶ３６５Ｓ１Ｅ－５，其光谱的分布范围是３６５－３７５ｎ