[发明专利]一种基于神经网络的食品质量监测装置

摘要

本发明涉及一种基于神经网络的食品质量监测装置，它由数据处理驱动模块连接存储显示模块构成。所述数据处理驱动模块用于采集和处理温度接收端信号并提供驱动显示器能力，包括温度接收端、数据转换模块、数据运算模块、数据处理模块和驱动扫面显示模块。所述存储显示模块数据存储模块连接微显示器构成，将数据存储模块中当前温度数据和食品质量系数显示于显示器上。其特征在于：本发明采用神经网络实现复杂的公式运算，使用并行处理器FPGA，使用无线传输通信方式传输数据到监视模块，增加了报警提示。本发明不仅节约了硬件资源，而且运算处理速度快，实时性强，具有较好的实用价值。

主权项

1.一种基于神经网络的食品质量监测装置，由一个数据处理驱动模块(1)连接一个存储显示模块(2)构成，其特征在于：所述数据处理驱动模块(1)用于采集和处理温度接收端信号并且提供驱动显示器能力，由温度接收端(11)经一个数据转换模块(12)连接一个第一在线处理模块(13)，温度接收端(11)经一个第一数据运算模块(14)连接一个第二在线处理处理模块(15)，温度接收端(11)经一个第二数据运算模块(16)连接一个第三在线处理处理模块(17)，还包含一个驱动扫描显示模块(18)；所述数据转换模块(12)用于对温度接收端(11)的数据进行码制转换，第一在线处理处理模块(13)对数据转换模块(12)处理后的数据进行记录；所述第一数据运算模块(14)依据食品安全公式，用于计算食品的安全系数，第二在线处理处理模块(15)用于比较核对食品安全系数；所述第二数据运算模块(16)用于筛选统计历史时刻的温度值，第三在线处理模块(17)用于锁存当前及历史温度数据；所述存储显示模块(2)由一个数据存储模块(21)连接一个显示器(22)构成，数据存储模块(21)用于存储温度信息及相关公式的计算结果，数据存储模块(21)中的信息和数据输送显示器(22)上进行显示输出；所述数据存储模块(21)包括一个第一数据存储器(211)、一个第二数据存储器(212)和一个第三数据存储器(213)；所述第一数据存储器(211)用来保存待显示的温度，第二数据存储器(212)用来存储待显示的食品安全系数，第三数据存储器(213)用来保存历史温度值以一些中间计算值；所述显示器(22)用于将当前温度数据和食品安全系数显示于微屏幕上；所述的食品安全公式的主要参数是温度，温度值来源于温度接收端(11)的数据，此食品安全公式中的主要参数包括当前温度Tf，历史时刻的温度Ti和在Ti温度下食品安全保质期的天数ti，此食品安全公式包括指数运算、减法运算、除法运算、加法运算和乘法运算，此食品安全公式反映了当前食品所处的安全状态，给出了食品在当前温度下可以保持食品安全的天数；所述的第一数据运算模块(14)包括乘法器(141)、累加器(142)、减法器(143)、移位寄存器(144)，乘法器(141)用于数据的乘法运算，累加器(142)用于求和计算，减法器(143)用于数值的相减，移位寄存器(144)右移实现除法器的功能；所述的第二数据运算模块(16)包括累加器(161)、除法器(162)，累加器用于数据的求和，除法器(162)用于数据的均值计算，除法器可采用移位寄存器的右移实现；所述的第一在线处理模块(13)包括一个第一微处理器(131)和一个FIFO读写控制模块(132)；所述第一微处理器(131)采用FPGA处理器，利用其硬件优势，FPGA采用并行处理的模式，在每个时钟周期内完成更多的处理任务，具有强大的运算能力；所述FIFO读写控制模块(132)解决了不同时钟域的数据传输问题；所述的第二在线处理模块(15)包括一个第二微处理器(151)和一个E2PROM读写控制模块(152)，第二微处理器(151)同第一微处理器(131)，E2PROM读写控制模块(152)用来存放第一数据运算模块(14)的计算数据，E2PROM存储器支持即插即用，具有断电后数据不丢失的特点；所述的第三在线处理模块(17)包括一个第三微处理器(171)和一个SRAM读写控制模块(172)，第三微处理器(171)同第一微处理器(131)，SRAM读写控制模块(172)用于接收第二数据运算模块(16)中的数据；所述的FIFO读写控制模块(132)用在第一在线处理模块(13)和第一数据存储器(211)之间传输温度数据；FIFO是一种先进先出的电路，使用在需要产生数据接口的部分，用来存储、缓冲在两个异步时钟之间的数据传输；在异步电路中，由于时钟之间周期和相位完全独立，因此数据丢失的概率不为零；使用FIFO可实现在两个不同时钟域系统之间快速而方便地传输实时数据。