1. 研究目的与意义
目前我国的主要水果产量稳居世 界第一，品种繁多，品质优良，在国家扶农政策的大力支持下，水果的发展前景广阔，但是水果产后商品化手段仍然很落后，最近几年部分水果生产者和经营者从国外引进了一些国外比较先进的水果分级生产线，由于我国水果种类和品质的差异性和我国水果产业的分散化经营模式，因而这些生产线的应用具有局限性，因而面向 全国特色水果研究和开发适合的水果在线无损检测分级技术和设备，并在大型水果企业和水果合作组织中进行推广应用具有十分重要的现实和经济意义。
水果品质检测是水果商品化处理的关键环节之一，直接关系到水果的包装运输贮藏和销售的效果和收益。品质检测主要包括外观品质和内部品质两个方面，传统的外观品质检测主要是利用分级机械，根据水果的大小重量等指标进行分级，该方法主要是通过设计专用机械结构来检测水果的大小和重量，设备专用性强，按果实大小进行检测，选出大小基本一致的果实，有利于包装贮存和加工处理。本课题针对我国水果产业的分散化布局和国内外水果分选机的研究现状和实际应用，对小型电子称重式水果分选机进行了研究。在实时检测和分级过程中，水果以一定的速度向前传送，并快速匀速翻转，以合适的位置和姿态传送到精确过渡系统，然后传递给动态称重系统，从而准确、快速地获得该水果的质量信息。通过单片机控制动态称重系统智能识别，综合判断每一水果的等级，结合控制系统获取并确定每个水果的位置信息，由控制模块将指令传输给分级系统，完成水果的分级。
2. 课题关键问题和重难点
水果分选机从称重方面来讲，实际上主要是通过称重传感器对被分选对象进行重量数据采集，并根据分选标准及对数据的判断结果，移动被分选对象位置的装置。
但是，与工业自动化检测设备相比，分选机要具有一定的柔软性，即不能损伤被分选对象。
在动态称重过程中，由冲击载荷造成的采集数据的变化较大，要选择合理的数据处理方法，以减少这种不稳定因素的影响。
3. 国内外研究现状（文献综述）
国内外分选机的研究现状：
综合国内外现有水果分选机，大致可分为大小分选机、重量分选机、外观品质分选机和内部品质分选机。随着现代科学技术的进步，以上各种分选机都有了较大程度的发展，尤其是机器视觉技术的广泛应用，使水果分选机的发展进入了一个新的阶段。
大小分选机是按照水果大小进行分选，在水果分选机中应用最为广泛。目前可用于苹果类圆形水果分选的方法有筛子分选法、回转带分选法、辊轴分选法、滚筒式分选法等。水果大小机械式分选法中，滚筒式分选法是最优的一种。另外，随着电子技术和计算机图像技术的芨展，采用光电传感器或CCD摄像机对水果的大小进行测量判别己成为此类分选机的研究热点。因为它们是对水果的大小进行不损伤的非接触性计量．适用任何种类的水果。冯斌，汪懋华研究了一种基于计算机视觉的水果大小检测方法，试验袁明，该方法检测速度快，币确率高，适用范围宽，能够满足水果自动检测要求。
按重量进行分选的分选机械早期主要是机械式重量分选机．是利用杠杆原理进行分选的。设备工作时，杠杆的一端装有盛果斗，盛果斗与杠杆间是铰链连接，杠杆的另一端上部由平衡重压住，下部有支撑导杆以保证水平状态，杠杆中自由铰链点支撑，当盛果斗的水果重量超过平衡重时，杠杆倾斜，盛果斗翻倒，抛出水果。承载较轻水果的杠杆越过此平衡重的位置沿着导杆继续前移，当遇到小于水果重量的平衡重时，杠杆才倾斜，盛果斗翻例在新的位置抛出较轻的水果，由此，水果可按重量不同被分成若干等绂。机械式重量分选对水果的损伤较小，而且具有较广的通用性，但是由于各种误差及摩擦影响等使得分选精度不高。近年来，随着计算机和称重传感技术的迅速发展和现代科学技术的相互渗透，电子称重技术及应用有了新的发展。由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业，实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器己成为过程控制中的一种必需的装置。基于此，国内外已开始研制电子称重式分选机。电子称重式分选机采用称重传感器称量水果，微机系统对传感器输出信号进行采样、放大、滤波、模数转换、运算和处理，并控制机械执行机构进行分选。在现有电子称重式水果分选台的基础上，对其测控系统进行了重新研制，将原有的PC机控制替代为单片机控制。由于系统采用微机控制，可按需选择准确的分选基准，具有更高精度和更高的控制灵活度，在实际中有更广的应用前景。在国外，Frances 等提出了一种在高速状态下精确检测水果重量的方法，在分选速度和准确率上都有了很大的提高。以色列ESHET EILON公司、美国 AUTOLINE公司生产的电子称重式分选机，在分选检测技术上已经很成熟，工作效率高，并具有较高的分选精度。但该设备操作较为复杂，而且设备成本较高，难以在我国推广使用。我国对该类型水果分选机的研制尚处于起步阶段。
4. 研究方案
总体方案：查找资料，阅读文献，对调研的资料进行系统的分析、整理，通过比较和方案论证，确定系统的方案和总体结构。
硬件设计：硬件部分主要由单片机最小系统、传感器采集模块、驱动控制模块、按键模块、显示模块等部分组成。选定系统的主要硬件芯片和传感器等元器件，完成硬件电路的设计；绘制原理图；围绕单片机主控制器核心部件，详细讨论各部分主要电路的组成及工作原理。
软件设计：绘制系统的总体软件框图；编写完善的单片机程序，并在Proteus和Multisim中进行仿真，观察、分析仿真结果。
5. 工作计划
第1周：选题，完成相关表格的填写工作，列出阶段的实施进度计划；
第2周：查阅资料及相关文献，提出设计方案，进行方案论证；
第3周：撰写开题报告；
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