一种农业水果种植监测装置的制作方法

本发明涉及农业领域，特别涉及一种农业水果种植监测装置。

背景技术：

农产品、食品安全和品质问题已成为当今社会万众瞩目的大事，当前尽速提高我国农产品、食品安全与品质检测水平是构建和完善我国食品安全保障体系的重要环节和技术支持。

无损检测（ndt)技术是在不破坏被检对象的前提下，运用各种物理学的方法如声、光、电、图像视觉技术等手段对物料进行检测分析的一种方法和技术。主要是基于被检物的物理性质如密度、硬度、形态、颜色等，进而判定成熟度、内部的含糖量、糖酸比、水分、以及内部病变等。在获取样品信息的同时保证了样品的完整性，检测速度较传统的化学方法迅速，且能有效的判定出从外观无法得出的样品内部品质信息。

目前常见的无损检测方法有：声学特性法、电磁特性法、可见光与近红外分析法、机器视觉技术检测法等。其中声学特性法是基于农产品的声学特性的一种方法。农产品的声学特性是指农产品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数、传播速度及其本身的声阻抗与固有频率等，它们反映了声波与农产品相互作用的基本规律。对于水果类产品，利用声振动法对其成熟度的无损检测是一种很有效的方法。

但是大多数实验仪器多是基于大型仪器，价格十分昂贵，也不易操作，而且多数体积较大，因此目前的西瓜成熟度检测仪器离实用还有一定的距离。如何在前人研究基础上，对西瓜成熟过程中非生物学信息进行有效的特征提取，研制出方便实用、能适合多种西瓜成熟度快速检测的设备。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种农业水果种植监测装置，所述装置包括用于与西瓜瓜体贴合的u型槽，还包括与u型槽固定连接的中空柱体，所述中空柱体内部放置有一小球；还包括与u型槽活动连接的吸盘，所述吸盘上固定连接有加速度传感器；所述u型槽上端还设置安装有用于接收加速度传感器收集的振动信号并进行计算的控制器；所述加速度传感器与控制器通过红外连接。本发明提供的这种装置轻巧易于携带，方便实用，适合多种西瓜成熟度快速检测，且易于操作。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

本发明的一种农业水果种植监测装置，所述装置包括用于与西瓜瓜体贴合的u型槽，还包括与u型槽固定连接的中空柱体，所述中空柱体内部放置有一小球；还包括与u型槽活动连接的吸盘，所述吸盘上固定连接有加速度传感器；所述u型槽上端还设置安装有用于接收加速度传感器收集的振动信号并进行计算的控制器；所述加速度传感器与控制器通过红外连接。

进一步地，所述小球为直径30mm的钢球。

进一步地，所述装置还包括用于显示控制器计算结果的显示屏，所述显示屏与控制器电连接。

进一步地，所述控制器包括用于接收振动信号并将加速度传感器发送过来的电荷信号转化为电压信号并进行去噪处理的处理器；用于存储处理后的信号的存储器；用于将处理后的信号整合、存储并发送给上位机进行计算的单片机；用于计算成熟度的上位机；

所述处理器与加速度传感器电连接，所述处理器与存储器电连接，所述存储器与单片机电连接，所述单片机通过usb数据线与上位机电连接；所述上位机与显示屏电连接。

进一步地，所述上位机中内置成熟度无损检测声学特性方法。

进一步地，所述显示屏为数码管。

本发明的一种农业水果种植监测装置具有以下有益效果：

本发明提供的这种装置轻巧易于携带，方便实用，适合多种西瓜成熟度快速检测，且易于操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的电路结构示意图；

图3为本发明的工作流程图；

其中：1-西瓜；2-吸盘，3-加速度传感器；4-小球；5-显示屏；6-控制器。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

如图1所示：本实施例提供一种农业水果种植监测装置，包括用于与西瓜1瓜体贴合的u型槽，还包括与u型槽固定连接的中空柱体，所述中空柱体内部放置有一小球4；还包括与u型槽活动连接的吸盘2，所述吸盘2上固定连接有加速度传感器3；

所述u型槽上端还设置安装有用于接收加速度传感器3收集的振动信号并进行计算的控制器6；所述加速度传感器3与控制器6通过红外连接。本发明提供的这种装置轻巧易于携带，方便实用，适合多种西瓜成熟度快速检测，且易于操作。

具体的说，本装置是通过小球4自由下落对西瓜进行敲击，从而产生振动信号，此种敲击方法可以简化测量装置，从而为便携提供基础。

另外，敲击点置于西瓜外表面的中部附近，小球4产生激振信号，用加速度传感器3对振动信号进行采集。

特别地说，本装置采用压电式加速度传感器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述小球4为直径30mm的钢球。

作为上述技术方案的进一步改进，所述装置还包括用于显示控制器6计算结果的显示屏5，所述显示屏5与控制器6电连接。

如图2所示，作为上述技术方案的进一步改进，所述控制器6包括用于接收振动信号并将加速度传感器3发送过来的电荷信号转化为电压信号并进行去噪处理的处理器；用于存储处理后的信号的存储器；用于将处理后的信号整合、存储并发送给上位机进行计算的单片机；用于计算成熟度的上位机；

所述处理器与加速度传感器3电连接，所述处理器与存储器电连接，所述存储器与单片机电连接，所述单片机通过usb数据线与上位机电连接；所述上位机与显示屏5电连接。

具体地说，所述单片机采用stc90c514ad,此单片机具有56k的flash,5k的eeprom,4k的sram。存储空间足够大，所以无需外围存储芯片，且内部集成a/d转换电路，从而简化了电路，可以实现串行口通讯，也就是通过一根usb数据线与上位机通讯。

特别地说，识别结果输出到显示屏5，显示西瓜的成熟度，同时显示电路的工作状态。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上位机中内置成熟度无损检测声学特性方法。

作为上述技术方案的进一步改进，所述显示屏5为数码管。

实施例2

如图3所示，本实施例提供本装置的工作流程图，包括以下步骤;

步骤s1：小球振动，产生振动信号；

步骤s2：加速度传感器采集振动信号；

步骤s3：处理器将电荷信号转换为电压信号；

步骤s4：存储器存储处理器发送过来的信号；

步骤s5：单片机进行数据信号整理和运算；

步骤s6：上位机进行信号计算并发送到显示屏数码管；

步骤s7：计算结果显示在数码管。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。