果蔬清洗機(jī)的單片機(jī)模糊控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著高科技的發(fā)展,電子產(chǎn)品已經(jīng)走入千家萬戶.而與人們息息相關(guān)的家用電器更是得到多數(shù)人青睞.如果蔬清洗機(jī)、全自動洗衣機(jī)、智能電飯煲等.近幾年頻頻出現(xiàn)的食品安全問題引起人們對食品安全的高度重視.我們生活中吃的蔬菜水果上面都有農(nóng)藥殘留,如清洗不徹底均會對人們的健康造成一定的危害.
　　目前市場上較為流行的果蔬機(jī)的工作原理是在清洗機(jī)工作時,給底端的臭氧和超聲波發(fā)生器供電,產(chǎn)生臭氧和超聲波,再將它們分別輸送到果蔬機(jī)的洗滌桶中,在洗滌桶中與水

2、機(jī)接觸,溶解在水中,臭氧和超聲波混合液具有很好的殺菌、消毒降解農(nóng)藥作用.對于同一種類果蔬只能依靠視覺和以往積累的經(jīng)驗進(jìn)行渾濁度的檢測,當(dāng)人們看到果蔬表面相對較臟時會把時間調(diào)長,反之會調(diào)短.果蔬表面的細(xì)菌和農(nóng)藥幾乎是我們?nèi)庋鬯^察不到的,所以這樣主要依靠視覺進(jìn)行清洗的效果是可想而知的.
　　對不同種類的果蔬而言,因果蔬的外形和軟硬程度不同,農(nóng)藥和細(xì)菌隱藏位置不同,相對較細(xì)軟的蔬菜,如葉菜類蔬菜,細(xì)菌較多隱藏在葉菜表面和莖稈夾縫中.若

3、設(shè)定一段相對較堅硬果蔬的合適的清洗時間,則對于葉菜類會不合適,其凸凹縫隙內(nèi)的細(xì)菌會清洗不徹底;若設(shè)定一段相對較細(xì)軟果蔬的合適的清洗時間,則又會對堅硬果蔬不合適,堅硬果蔬表面的營養(yǎng)成分會被清洗掉.所以不同種類的果蔬一起進(jìn)行清洗,清洗效果不會很理想.
　　論文就此問題提出了一種基于單片機(jī)的模糊控制的智能方法,通過專家經(jīng)驗將果蔬渾濁度設(shè)定在一個健康范圍,利用渾濁度傳感器在線實時監(jiān)測果蔬的渾濁度,不需要人工監(jiān)護(hù)定時,當(dāng)清洗渾濁度值達(dá)到預(yù)定

4、健康范圍時,果蔬機(jī)會自動停止.論文對此模糊控制方法進(jìn)行了分析研究及仿真.主要研究內(nèi)容包括以下幾方面:
　　本文的緒論部分首先介紹果蔬機(jī)的研究背景及其國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀.分析了果蔬機(jī)的誕生背景,主要介紹機(jī)械式清洗機(jī)、振動噴淋式清洗機(jī)、水氣浴葉清洗機(jī)、爆氣擾水式清洗機(jī)、超聲波清洗機(jī)等的工作和控制機(jī)理,分析它們各自的應(yīng)用場合和優(yōu)缺點,從而得到設(shè)計的基本思路和研究方向.
　　接著文中對模糊控制技術(shù)做了詳細(xì)介紹,闡述模糊控制作為一種新穎

5、的非線性智能控制方法所具有的獨特優(yōu)點.相對于傳統(tǒng)的控制而言,模糊控制在許多應(yīng)用中可以有效且便捷的實現(xiàn)人的控制策略和經(jīng)驗.另外一個顯著優(yōu)點是模糊控制不需要被控對象精確的數(shù)學(xué)模型,因為被控對象的動態(tài)特性已經(jīng)包含在模糊控制器的輸入、輸出模糊集及模糊規(guī)則中.模糊控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)主要包括輸入量模糊化、模糊推理和模糊判決三部分.根據(jù)這三部分設(shè)計出果蔬機(jī)相應(yīng)的模糊控制系統(tǒng),模糊控制規(guī)則的建立，E、C、U的語言賦值及相應(yīng)的模糊控制算法.
　　本文

6、的第三、四部分主要介紹了果蔬機(jī)模糊控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及軟件仿真.硬件設(shè)計中采用2片51單片機(jī)為主控模糊芯片,通過渾濁度傳感器APMS-10G、水位傳感器TC401、臭氧發(fā)生器采集信息和數(shù)據(jù),將這些信息和數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D傳給從機(jī),從機(jī)將這些信息再傳給主機(jī),主機(jī)接收這些信息和數(shù)據(jù),通過外圍電路,如AT24C02、時顯電路、報警電路、按鍵電路等將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理達(dá)到預(yù)定要求;軟件設(shè)計中,采用強(qiáng)大功能的matlab軟件的fuzzy和simu