苹果糖度无损测量控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种苹果糖度无损测量控制电路，包括红外发射控制模块和光信号采集模块，所述红外发射控制模块包括红外发射驱动电路和红外发射电路，所述光信号采集模块包括光信号接收电路和AD采集电路。本实用新型专利技术基于电压基准源的受控周期恒流红外发射电路，结合光信号接收电路和AD采集电路获得精确的AD数据，实现苹果糖度无损测量，其在功耗、便携性和成本方面都具有较大的优势，易于推广。易于推广。易于推广。

【技术实现步骤摘要】
苹果糖度无损测量控制电路


[0001]本技术涉及苹果糖度无损测量
，尤其是指一种苹果糖度无损测量控制电路。

技术介绍

[0002]苹果是一种有益于身体健康且具有重要经济价值的水果，苹果的糖度是评价苹果质量的重要标准。现有的苹果糖度测量方案有两大类：有损方式和无损方式。有损方式应用范围受到很大限制，无损方式的苹果糖度测量设备价格昂贵并且主要是国外品牌。设计无损糖度测量仪器具有国产自主化要求和重要的经济价值。
[0003]现有的苹果糖度无损测量方案，有的采用复杂的树莓派卡片式电脑控制,而光谱电压信号直接传输到ADC转换芯片,电路阻抗影响了测量精度。有的采用光纤和锁相放大器，结构复杂，体积较大。有的采用多波段红外光谱，建立多元回归模型，但数学模型复杂影响测量精度。有的红外发射采用分立元件，红外信号不稳定影响测量精度。

技术实现思路

[0004]为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种苹果糖度无损测量控制电路用于实现苹果糖度无损测量，其具有功耗低、便携性高以及成本低的优势。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种苹果糖度无损测量控制电路，包括红外发射控制模块和光信号采集模块，所述红外发射控制模块包括红外发射驱动电路和红外发射电路，所述光信号采集模块包括光信号接收电路和AD采集电路；
[0006]所述红外发射驱动电路包括：
[0007]输入端，用于接收红外发射和红外停止的控制信号；
[0008]基准电压源，提供恒流控制的基准电压值；/>[0009]输出端，输出用于驱动红外发射电路的驱动电压；
[0010]所述红外发射电路包括：
[0011]第一运算放大器，其一个输入端用于接收所述驱动电压；
[0012]红外LED，其设置在所述运算放大器的输出端，其用于择一选择发恒流射或不发射红外线；
[0013]所述光信号接收电路包括：
[0014]光电二极管，其反偏电流获得一电压；
[0015]第二运算放大器，其一个输入端用于接收所述电压，并将所述电压进行放大并输出；
[0016]所述AD采集电路包括：
[0017]AD转换器，其对输出的电压进行差分采样，获得AD数据。
[0018]在本技术的一个实施例中，所述红外发射驱动电路芯片为TL431，TL431的电
源端口受单片机PB1口控制。。
[0019]在本技术的一个实施例中，所述光信号接收电路还包括：
[0020]2阶无源低通滤波器电路，其连接所述光电二极管的阴极。
[0021]在本技术的一个实施例中，所述二极管的阳极串联一个电阻接地，所述二极管的反偏电流通过该电阻获得电压。
[0022]在本技术的一个实施例中，所述光电二极管为S1223。
[0023]在本技术的一个实施例中，还包括控制模块，所述控制模块包括单片机，所述单片机的一个引脚发射控制信号给红外发射驱动电路的输入端。
[0024]在本技术的一个实施例中，还包括WIFI通讯模块，所述WIFI通讯模块的TXD和RXD连接所述单片机的引脚，实现其与移动设备的数据交互。
[0025]在本技术的一个实施例中，在用于发射控制信号的引脚为0时，所述红外发射驱动电路输出的驱动电压为0V，红外LED不发射红外线，光电二极管输出环境本底信号。
[0026]在本技术的一个实施例中，在用于发射控制信号的引脚为1时，所述红外发射驱动电路输出的驱动电压为2.5V，红外LED发射红外线，其为糖度测量提供稳定的红外信号。
[0027]在本技术的一个实施例中，所述红外线的发射方式为受控周期恒流发射。
[0028]本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0029]本技术基于电压基准源的受控周期恒流红外发射电路，结合光信号接收电路和AD采集电路获得精确的AD数据，实现苹果糖度无损测量，其在功耗、便携性和成本方面都具有较大的优势，易于推广。
附图说明
[0030]为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。
[0031]图1是本技术一种苹果糖度无损测量控制电路的结构示意图。
[0032]图2是本技术控制模块的电路原理示意图。
[0033]图3是本技术红外发射驱动电路的电路原理示意图。
[0034]图4是本技术红外发射电路的电路原理示意图。
[0035]图5是本技术光信号接收电路的电路原理示意图。
[0036]图6是本技术AD采集电路的电路原理示意图。
[0037]附图标记说明：10、控制模块；20、红外发射控制模块；30、光信号采集模块。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0039]请参阅图1所示，本技术提供一种苹果糖度无损测量控制电路，包括控制模块10、红外发射控制模块20和光信号采集模块30，所述红外发射控制模块20包括红外发射驱动电路和红外发射电路，所述光信号采集模块30包括光信号接收电路和AD采集电路。
[0040]请参阅图3所示，所述红外发射驱动电路包括：
[0041]输入端，用于接收红外发射和红外停止的控制信号；
[0042]基准电压源U7，提供恒流控制的基准电压值；
[0043]输出端，输出用于驱动红外发射电路的驱动电压LEDCON。
[0044]请参阅图4所示，所述红外发射电路包括：
[0045]第一运算放大器(U3A、U3B、U4A和U4B),其一个输入端用于接收所述驱动电压LEDCON，另一个输入端串联一个电阻(R1、R2、R3和R4)接地；
[0046]红外LED(D1、D2、D3和D4)，其设置在所述运算放大器(U3A、U3B、U4A和U4B)的输出端，其用于择一选择发射或不发射红外线。
[0047]请参阅图5所示，所述光信号接收电路包括：
[0048]光电二极管DIN，其正极串联一个电阻R7接地，所述光电二极管DIN的反偏电流通过该电阻R7获得一电压；
[0049]2阶无源低通滤波器电路，其连接所述光电二极管DIN的负极，其用于接收苹果的漫反射光信号，简化电路结构的同时提高了抗噪声能力,这里的2阶无源低通滤波器电路由R5、C5、R6和C6构成；
[0050]第二运算放大器U5，其一个输入端用于接收所述电压，并将所述电压进行放大并输出。
[0051]请参阅图6所示，所述AD采集电路包括：
[0052]AD转换器U6，其对输出的电压进行差分采样，获得AD数据。
[0053]请参阅图2所示，所述控制模块包括单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苹果糖度无损测量控制电路，其特征在于，包括红外发射控制模块和光信号采集模块，所述红外发射控制模块包括红外发射驱动电路和红外发射电路，所述光信号采集模块包括光信号接收电路和AD采集电路；所述红外发射驱动电路包括：输入端，用于接收红外发射和红外停止的控制信号；基准电压源，提供恒流控制的基准电压值；输出端，输出用于驱动红外发射电路的驱动电压；所述红外发射电路包括：第一运算放大器，其一个输入端用于接收所述驱动电压；红外LED，其设置在所述运算放大器的输出端，其用于择一选择恒流发射或不发射红外线；所述光信号接收电路包括：光电二极管，其反偏电流获得一电压；第二运算放大器，其一个输入端用于接收所述电压，并将所述电压进行放大并输出；所述AD采集电路包括：AD转换器，其对输出的电压进行差分采样，获得AD数据。2.根据权利要求1所述的苹果糖度无损测量控制电路，其特征在于：所述红外发射驱动电路芯片为TL431，TL431的电源端口受单片机PB1口控制。3.根据权利要求1所述的苹果糖度无损测量控制电路，其特征在于：所述光信号接收电路还包括：2阶无源低通滤波器电路，其连接所述光电二极管的阴极。4.根据权利要求3所述的苹果糖度无损测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大庆，吴振宇，许宜申，刘晨阳，戴佳惠，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：新型
国别省市：