谷物品质快速检测仪关键部件的设计

文章阐述了谷物品质快速检测仪的关键部分－数据采集传输单元的设计与实现。数据
采集传输分为软硬件两部分，硬件设计主要是实现数据采集单元和USB接口单元电路设计，软件包括三部分，芯片固件程序、驱动程序、上位机Win32应用程序的设计。其中详细介绍了ADS7825的内部结构、工作原理、性能指标以及它与CY7C68013组成的多路USB接口数据采集单元的具体实现。
关键词：ADS7825 CY7C68013 数据采集 USB
谷物品质快速检测仪是应用近红外光谱分析技术来检测谷物的内部品质，如粗蛋白，水
分等。随着光学、计算机处理技术、化学计量学理论和方法的不断发展，以及新型近红外仪器的不断出现和软件版本的不断翻新，近红外光谱技术的稳定性、实用性和准确性不断提高；其分析快速，简便，非破坏性以及可同时测定多成分的优点不断为人们所认识；不仅可用来测定样品的水分、粗蛋白、脂肪、淀粉等常量成分，还被用来测定氨基酸、脂肪酸，以及对生产加工过程进行在线质量控制；分析对象也从粉样样品扩展到分析完整籽粒样品[5]。
本文研究的目的就是快速、准确地测得谷物品质的相关参数，所以仪器的性能就体现在
快速、准确的测试并分析测试结果的能力。图1为近红外光谱仪的装置示意图，近红外光谱仪一般由光源、分光系统、测样器件、检测器和控制及数据采集处理系统组成；其中的关键部件就是光谱数据采集和分析单元，本文主要讨论数据采集部分的设计及实现。
由于我们使用的是基于电荷耦合器件（CCD）的多通道近红外光谱仪，这类仪器扫描
光谱速度快，一般单张光谱的扫描速度只有几十毫秒，所以对CCD信号的采集和传输速度有比较高的要求，为满足这些速度要求所以采用USB接口方式取代原来的并口通讯方式。同时为了适应现代仪器的小型化和通用化，仪器和计算机的连接也要求我们选择USB接口总线，从而实现光谱数据的高速采集和传输，并完成谷物品质的快速检测。