基于嵌入式系統(tǒng)的電子鼻研制.pdf

1、電子鼻系統(tǒng)是對人類等哺乳動(dòng)物嗅覺系統(tǒng)的模擬，根據(jù)氣味來識(shí)別物質(zhì)的類別和分類，具有樣品處理簡單、識(shí)別效果好、檢測速度快、無損等優(yōu)點(diǎn)。隨著電子鼻技術(shù)的發(fā)展，電子鼻已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煙草、食品、醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測和安保等領(lǐng)域。
　　 然而，市場上出現(xiàn)的商品化電子鼻一般基于PC機(jī)實(shí)現(xiàn)，體積和功耗都較大，無法滿足現(xiàn)場工況的實(shí)時(shí)測試要求。本文研究開發(fā)基于嵌入式系統(tǒng)的電子鼻系統(tǒng)，力圖解決市場上電子鼻系統(tǒng)體積大、功耗高等的缺點(diǎn)。并針對不同應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)

2、開發(fā)了2種系統(tǒng)：基于嵌入式平板電腦的臺(tái)式電子鼻系統(tǒng)和基于ARM7+μC/OS-Ⅱ的手持式電子鼻系統(tǒng)。
　　 本文首先介紹了傳感器陣列的設(shè)計(jì)，傳感器陣列的設(shè)計(jì)主要包括氣敏傳感器的選取和部分傳感器的標(biāo)定。選擇合適的傳感器組成傳感器陣列能夠以最少的傳感器個(gè)數(shù)檢測最多的氣體種類，能夠減少數(shù)據(jù)信息的冗余度，降低系統(tǒng)的成本。
　　 其次介紹了基于嵌入式平板電腦的臺(tái)式電子鼻設(shè)計(jì)，臺(tái)式電子鼻系統(tǒng)由3塊基于MSP430F169的測控電路和

3、嵌入式平板電腦組成。3塊測控電路分別完成8路半導(dǎo)體氣敏傳感器、3路電化學(xué)傳感器、1路PID傳感器、1路二氧化碳傳感器、1路氧氣傳感器和4路溫濕度傳感器信號(hào)的采集與處理，以及氣體流路中泵閥的控制。測控電路通過RS485電路接入嵌入式平板電腦，實(shí)現(xiàn)控制命令和傳感器數(shù)據(jù)的傳輸。
　　 再次介紹了手持式的電子鼻系統(tǒng)，手持式電子鼻系統(tǒng)由基于MSP430F169的傳感器信號(hào)采集電路和基于ARM74-μC/OS-Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成。3路半導(dǎo)體