基于μPSD3234A單片機的手持式電子鼻的研制.pdf

1、電子鼻是一種由具有部分選擇性的化學傳感器陣列和相應的模式識別系統(tǒng)組成，能識別簡單或復雜氣味的儀器，是90年代發(fā)展起的一種新穎的分析、識別和檢測氣體及大多數揮發(fā)性物質的仿生氣體分析儀器。近年來隨著傳感器和人工智能技術的不斷提高，電子鼻的功能和應用也得到了很大的發(fā)展。電子鼻在產品質量控制、環(huán)境監(jiān)測、航空航天、汽車、家庭安全、臨床診斷、化工控制等方面顯示了其廣闊的應用前景，因此，電子鼻的研究受到廣泛關注和普遍重視。但是目前的電子鼻體積比較大、

2、價格高，阻礙了電子鼻的普及使用。研究表明微型化、集成化、價格低、便于攜帶、能現場使用的電子鼻是未來電子鼻技術廣泛使用的關鍵。
　　 本文在總結了電子鼻的原理和結構的基礎上，采用μPSD3234A單片機系統(tǒng)為核心設計實現了一個手持式電子鼻系統(tǒng)。通過傳感器陣列的選擇，對待測氣體進行信號的采集、訓練后，可將訓練結果編程燒入單片機即可方便實現對待測氣體的識別。
　　 手持式電子鼻硬件系統(tǒng)是一個典型的單片機應用系統(tǒng)，使用了單片機的

3、全部內部資源和多種外部接口技術。設計了信號采集電路、單片機及其外圍工作電路、電源管理電路、與PC機進行串口通信電路等系統(tǒng)需要的各種電路。
　　 電子鼻的軟件系統(tǒng)采用模塊化設計，將程序分成多個功能模塊，由主程序和各個模塊子程序組成。子程序模塊主要包括系統(tǒng)初始化子程序和功能子程序模塊。系統(tǒng)初始化子程序主要是硬件系統(tǒng)的初始化，是系統(tǒng)實現的軟件基礎。而功能子程序模塊可以根據具體的需要來編程添加以實現需要的功能。且系統(tǒng)操作界面友好，可以方

4、便地控制電子鼻進行實時的數據處理與結果顯示。
　　 本文主要分四部分，第一部分介紹了電子鼻的發(fā)展歷史和應用，總結了電子鼻的原理和結構，指出了電子鼻的發(fā)展趨勢，并闡述了本課題研究的意義。第二部分在電子鼻原理和結構的基礎上，采用μPSD3234A單片機為核心設計實現了手持式電子鼻系統(tǒng)的硬件部分，描述了各個部分的原理和實現功能。第三部分設計了電子鼻系統(tǒng)的軟件部分，詳述了各部分軟件實現的功能。第四部分利用該系統(tǒng)對幾種揮發(fā)性有機化合物（V