基于FPGA和MicroBlaze的嵌入式技術(shù)在蔗糖含量檢測中的應用研究.pdf

1、目前在我國糖業(yè)公司“按質(zhì)論價”糖料收購系統(tǒng)中,一般采用二次旋光法檢測糖料的含糖量,該方法效率低,速度慢,操作不便。國外普遍采用的近紅外分析儀設(shè)備,投入較大,對環(huán)境要求嚴格,無法在國內(nèi)企業(yè)推廣。針對上述問題,本文在總結(jié)前人有關(guān)蔗糖含量的檢測方法和研究成果的基礎(chǔ)上,將基于FPGA的嵌入式技術(shù)應用于蔗糖含量檢測,設(shè)計開發(fā)蔗糖含量檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)分別對糖濃度為5％、10%、15%、20%、25%、30%和35%樣品溶液進行測試,結(jié)果表明,該檢測

2、系統(tǒng)完全可以區(qū)分出這幾種不同濃度的蔗糖溶液。
　　本論文主要工作概括如下:
　　1.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)方案的分析與研究。分別構(gòu)建基于Nios II和基于MicroBlaze的嵌入式應用系統(tǒng),在此過程中,分析兩種方案的優(yōu)缺點,進而探討在FPGA上構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法學,分析基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)應用研究的可行性和優(yōu)勢。
　　2.提高基于微波技術(shù)的蔗糖含量檢測傳感器的檢測精度。對傳統(tǒng)的等精度頻率測量方法進行析和

3、研究,在此基礎(chǔ)上,通過修正計數(shù)誤差的方法,改進測量精度;通過增設(shè)對被測信號分頻的方法,提高頻率測量的范圍。
　　3.蔗糖含量檢測系統(tǒng)軟硬件設(shè)計。主要工作包括 SOPC系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計, FPGA數(shù)字和控制邏輯設(shè)計,以及MicroBlaze嵌入式軟核處理器的軟件設(shè)計。
　　4.蔗糖含量檢測系統(tǒng)的調(diào)試。在單元模塊測試的基礎(chǔ)上,進行系統(tǒng)的集成測試。在實驗測定的大量蔗糖濃度-頻率相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過數(shù)值分析、數(shù)據(jù)擬合的數(shù)據(jù)處理技術(shù)