半定量检测“瘦肉精”系统的设计与实现

　　摘要：本文介绍了半定量检测“瘦肉精”系统的设计与实现。给出了一种以STM32单片机为运算、控制核心，以颜色识别传感器TCS3200进行数据采集的检测系统的软硬件设计方案。仪器采用白光LED照射“瘦肉精”测试卡，通过步进电机驱动测试卡做直线运动，颜色识别传感器TCS3200逐行采集测试卡上色条的颜色变化，从而半定量分析出“瘦肉精”含量。

　　引言

　　近年来“瘦肉精”事件频发，已经引起社会广泛的关注。在中国，通常所说的“瘦肉精”是指克伦特罗。目前通常使用快速检测试剂卡检测“瘦肉精”。本文选取克伦特罗快速检测试剂卡进行试验。试剂卡采用竞争抑制免疫层析技术来测定动物尿液中的克伦特罗。把克伦特罗偶联物预先固定于膜上检测区(T)，把羊抗小鼠的IgG固定在质控区(C)。样本中的目标物和用胶体金标记的抗克伦特罗单克隆抗体竞争结合T区偶联物，如果目标物浓度低于检测限则在C区和T区均出现暗红色条带，若目标物浓度高于检测限则只在C区出现暗红色条带(如图1)。　　

 

　　在实际应用中试剂卡通常作为一种定性的检测手段来使用的。本文提供了一种半定量检测“瘦肉精”系统的设计与实现的方案。一方面可以提供一个量化指标来检测和防范安全问题，另一方面能避免人为判读所造成的主观误差。

　　系统的工作原理及组成

　　系统的工作原理

　　运用光电检测技术，对物体颜色进行识别，其原理是根据不同颜色物体对单色光的吸收程度不同，利用光源照射到物体上，通过颜色识别传感器对反射光强度进行采集，从而识别物体颜色。

　　对于本系统而言，当快速检测试剂卡滴入被测样本溶液时，要发生化学反应，其明显的变化就是颜色发生改变。不同样本溶液所含“瘦肉精”的浓度不同，T线的颜色变化也不同，并且颜色深浅与浓度高低是有对应关系的。利用这种对应关系，即通过测量试剂卡T线颜色来得到所测样本溶液“瘦肉精”含量。因为同一种单色光在不同颜色物体上的反射率不同，用颜色识别传感器对T线的特征波长反射光的强度进行采集，根据光强度的变化确定颜色的变化。

　　系统组成

　　系统主要由主控制器(MCU)、电源模块、测试平台控制模块、颜色识别模块、数据存储系统、LCD液晶显示、按键、打印模块等组成。