基于MEMS与单片机的西瓜成熟度无损检测系统的研究、

ｔ ｒｔ ｎ ｅ ｎ ｈＳ ｔ ｎｄ ｘ． ｕ ｉ ｉｄ ｘ ａ ｄ ｃ ｓ ｙ ｈｅｉ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｍ ＥＭ Ｓ； Ｍ ＣＵ ； ｗａｅ ｅｏｎ ｍａｕ ｉｙ ｔｒ ｌ ｔｒｔ ｍ
０ 引 言
如何科 学地 、按 西瓜 成熟 度分级 销售 ，对 消 费者 和
１ 检 测 原 理
西 瓜 内部 的 物理 结 构 分 为瓜 皮 和瓜 瓤 。从 力 学角 度 ，瓜 瓤各 部分 相差 较 大 。因此 瓜瓤 又可 分为 三层 。第
一
统 ，利用 ＭＥ ＭＳ加 速度 传感 器 体 积小 质 量轻 性 能稳 定 、 响应快 、频带 宽 、成本 低等 特点 ，以冲击 振动 无损 检测 原理 为基 础 ，运 用单 片机 实现 检 测 的 自动化 和 智 能化 ． 通过 振 动 电路 将 西 瓜成 熟 度 信 号 经 过 Ａ Ｄ采 样 ．经 过 Ｉ Ｆ （ 盯 快速 傅 里 叶变换 ）得 出西瓜 振动 的 固有 频率 ，经
机 电产 品开 崖 局钏 崭
Ｖｏ． ， ． １ ２３Ｎｏ １
Ｊ ｎ ，０ ０ ａ ． １ ２
基于 ＭＥ ＭＳ与单片机 的西瓜成 熟度无损检测 系统 的研究
沈 蓉 尔 ，韩 玉杰 ，吴 刚
（ 北林 业 大 学 ，黑 龙江 哈 尔 滨 １ ０ ４ ） 东 ５０ ０
摘
要 ：通 过 对 西 瓜 的 力 学和 物 理 特 性 的 分 析 ，设 计 一 套 以 凌 阳 十 六 位 单 片 机 为 控 制 核 心 ， 以 ＭＥ ＭＳ （ 机 微 电 系统 ） 加 速 度 传 感 器 为 检 测 ５ 具 ，以 Ｆ Ｔ （ 速 傅 里 叶 变换 ） 为 信 号 分 析 和 计 算 方 法 的 西 瓜 成 熟 － ． Ｆ 快 度 快 速 检 测 装 置 。检 测 过 程 中 ，利 用 对 西 瓜 的 敲 击 产 生 的 振 动 频 率 响 应 ，来 准 确 判 断 西 瓜 的 成 熟程
Ｎｏ － ｅ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｔ ｓｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｏ ａ ｅ ｍ ｅｏ ａ ｕ ｉ ｓ ｄ ｏ ＥＭ Ｓ ａ ｄ Ｍ ＣＵ ｎ ｄ ｓｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｔ ｍ ｆＷ ｔ ｒ ｌ ｎ Ｍ ｔ ｒ ｔ Ｂａ ｅ ｎ Ｍ ｖ ｎ ｙ ｎ
Ｓ Ｎ Ｒｏ ｇ Ｅ ，Ｈ ＨＥ ｎ － ｒ ＡＮ ｕ Ｊｅ Ｙ － ｉ ，Ｗ Ｕ Ｇ ｎ ａｇ
第２ ３卷第 １期 ２ １ ０ ０年 １月 文 章编 号 ：１０ — ６ ３ （０ ０ １ １２ ０ ０ ２ ６７ ２ １ ）０ — ３ — ３
Ｄ ｖ ｌ ｍｅ ｔ＆ Ｉ ｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ｃ ｉｅｙ ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌ ｒ ｄ ｃｓ ｅｅｏ ｐ ｎ ｎ ｏ ａｉ ｆＭａ ｈｎ ｒ ｏ ｌｃｒ ａ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｉ
ｃｒ ｈｐ Ｓ ＣＥ ６ Ａ，ｓ ｇＭＥ ｏｅｃ ｉ Ｐ Ｏ １ ｕｉ ＭＳ（ ｃｏ— ｌｃ ｏ— ｃａ ｉａ Ｓ ｓ ｍｓ ｓｄ ｔｃｏ ｎ ｓ ｇ Ｆ Ｔ （Ｆｓ Ｆ ｕ ｅ ｒｎｆｒ ｔ ｎ ｓｔｅ ｎ Ｍｉ ｒ Ｅｅｔ Ｍｅｈ ｎｃｌ ｙｔ ）ａ ｅｅ ｔｒａ ｄ ｕｉ Ｆ ｒ ｅ ｎ ａｔ ｏ ｒ ｒｔ ｓ ｍａ ｏ ）ａ ｈ ｉ ａ ｏ ｉ ｍｅｈ ｄｏ ａ ｓ ｎ ａ ｕａｉｎ ｏ ｅｓ ａ Ｉ ｅｐｏ ｅｓｏ ｅｅｔ ｇ ｉｊｄ ｅ ｈ ｔｒｙｉｄｘｏ ｅｗａｅ ｅｏ ｒｃ ｅ ｓ ｇｔｅ ｔｏ ｆ ｌ ｉａ ｄｃ ｃ ｌ ｏ ｆｈ ｇ １ ｎｔ ｒ ｃｓ ｆ ｔｃｉ ，ｔ ｕ ｇ ｓ ｅｍａｕｉ ｅ ｆｈ ｔｒ ｌｎｐｅｉ ｌ ｌｉ ｈ ｎ ａ ｙｓ ｌ ｔ ｔ ｉ ． ｈ ｎ ｄ ｎ ｔ ｔ ｎ ｔ ｍ ｓ ｙ ｌｎ
ｖｂ ａｉｎ ｆｅ ｕｅ ｃ ｅｐｏ ｓ ｆｔ ｅ ｗａｅｍ ｅｏ ｉｒｔｏ ｒ ｑ ｎ ｙ ｒｓ ｎ ｅｏ ｔｒ ｌｎ．Ｔｈ ｅｔｒｓ ｌ ｈ ｗ ｈｅＬＣＤ ｎｃｕｄｎ ｉｒｔｏ ａ ｅｏ ．ｒ ｑ ｎｃ ｆｖｂ ａｉｎ 曲 一 ｈ ｅｔｓ ｅｕｔ ｓ ｏ ｏｎ ｔ ｓ ｉ ｌ ｉｇ ｖｂ ａ ｎ ｗ ｖ ｆ ｒ ｆｅ ｕｅ ｙ ｏ ｉｒｔｏ ｉ ｍ
销售 者都 是 有益 的 。这方 面 国 内外 学者 也 开始 了研 究 。
本 系 统 是 基 于 ＭＥ ＭＳ和 凌 阳 单 片 机 的 西 瓜 成 熟 度 检 测 系
高新科技， 具有体积小、 质量轻、性能稳定 可靠性高、
频 带宽 、成本低 等 优点 ，是 当今学 科交叉 的前沿 领域 。
（ ｌｇ ｆ ｌｃ ｏ ｃ ａｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｃｏ ｅｅｏ ｅｔ ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅ ｒ ，ＮｏｔｅｓＦ ｒｓ ｙＵｎｖ ｒｔ ｌ Ｅ ｒ ｎ ｒ ａｔ ｏｅｔ ｉｅｓｙ，Ｈａｂｎ Ｈｅｌｎ ｊ ｎ １ ０ ４ ，Ｃｈｎ ） ｈ ｒ ｉ ｒｉ ｉ ｇ ａｇ ５ ０ ０ ｏ ｉ ｉａ
度 。检 测 结果将 显 示在 液晶 显示 器上 ，包括 振动 波 形 ，振 动 频率 和成 熟度 指数 ，并 且进 行成 熟度 等
级分 类。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关 键词 ：ＭＥ ；单片机 ；西瓜 成 熟度 ＭＳ
中图分类 号 ：Ｔ ３ Ｍ９ 文献标识 码 ：Ａ ｄ ｉ ０３ ６ ／． ｓ． ０ — ６ ３ ０ ０叭 ．５ ｏ： ．９ ９ｊ ｓｎ１ ２ ６ ７ ． １． ０ ４ １ ｉ ０ ２
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ ｉ ｓａｔｃｅ ａ ａｙ ｅｔ ｈｙｉａ ａ ｅ ｈ ｎｉａ ｈａａｔｒｓ ｃ ｆｔ ｔｒ ｅｏ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｒｉ ｎ ｌｚ ｈｅｐ ｓ ｌ ｎｄｍ ｃ ａ ｃ ｃ ｒｃｅ ｔ ｓｏ ｗａｅｍ ｌｎ，ｄ ｓ ｎｅ ｇ —ｓ ｅ ｄ ｄ ｔ ｃｏｒｔ ａ ｓ ｄ ｏ ｅ ｌ ｃ ｌ ｉｉ ｈｅ ｅｉ ｄａｈｉｈ ｐ ｅ ｅｅ ｔ ｔｂａｅ ｎ ｔ ｇ ｈ ｈ