電子鼻硬件系統(tǒng)畢業(yè)設計

本文共計77頁，29613字；


摘要
電子鼻是一種由具有部分選擇性的化學傳感器陣列和適當?shù)哪Ｊ阶R別系統(tǒng)組成、能夠識別簡單或復雜氣味的儀器。電子鼻在食品工業(yè)、航空航天、環(huán)境監(jiān)測等方面具有誘人的應用前景，因此，這一研究領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注和普遍重視，近年來發(fā)展迅速。
電子鼻硬件系統(tǒng)是一個典型的單片機應用系統(tǒng)，使用了單片機的全部內(nèi)資源和多種外部接口技術(shù)。
電子鼻的軟件系統(tǒng)由單片機軟件和PC機軟件兩部分組成。單片機軟件用C語言編寫，在系統(tǒng)脫機工作時全面實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制、處理、分析和顯示功能;在連機工作時，負責采樣、數(shù)據(jù)傳送。PC機軟件用Visual C++語言編寫。
關(guān)鍵字:電子鼻氣 ，敏傳感器陣列 ，模式識別 ，單片機特征提取
Abstract
The electronic nose is that one kind is has some alternative chemical sensor arrays and proper mode recognition systems to make up , can discern the instrument of the simple or complicated smell . The electronic nose has a captivating application prospect in such aspects as food industry , Aero-Space , environmental monitoring, so, this research field is paid close attention to extensively and generally pay attention to, develop rapidly in recent years.
The hardware system of electronic nose is that a typical one-chip computer uses the system, uses all inside resources of the one-chip computer and many kinds of outside interface technology.
目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
第1章 緒論 1
1.1電子鼻研究的背景 1
1.1.1氣敏傳感器的應用及其局限性 1
1.1.2電子鼻的提出 2
1.2電子鼻的研究現(xiàn)狀 2
1.3論文的主要工作 5
第2章 電子鼻的原理和結(jié)構(gòu) 6
2.1電子鼻的生物學基礎 6
2.1.1嗅覺產(chǎn)生的機理和特點 7
2.1.2嗅覺信號的傳遞和處理 8
2.1.3嗅覺中樞的反饋 8
2.2電子鼻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 9
2.3傳感器陣列的組成 9
2.4傳感器陣列的簡單模型 10
2.5信號預處理電路 10
2.6模式識別技術(shù) 11
2.7電子鼻中常用的模式識別方法 12
2.8輸出方式 14
第3章 傳感器陣列的數(shù)學模型 15
3.1傳感器陣列的響應矩陣 15
3.1.1氣敏傳感器的響應曲線 15
3.1.2信號預處理 16
3.1.3陣列對混合氣體的響應 17
3.2系統(tǒng)的識別性能 18
3.2.1單個傳感器能識別的氣體數(shù) 18
3.2.2陣列可識別的氣體數(shù) 20
3.2.3響應的不確定性對性能的影響 25
3.2.4傳感器的相關(guān)性對性能的影響 26
第4章 電子鼻的硬件 28
4.1電子鼻系統(tǒng)的設計方案 28
4.1.1電子鼻系統(tǒng)的研制目標 28
4.1.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 29
4. 2進樣系統(tǒng) 30
4.3單片機及其外圍電路 32
4.3.1 MCS-51單片機及片外總線結(jié)構(gòu) 33
4.3.2 MCS-51單片機的時鐘電路和復位電路 36
4.3.3 MCS-51單片機的系統(tǒng)擴展 36
4.4傳感器加熱電路 38
4.5采樣電路 40
4.6 鍵盤接口 42
4.7字符型液晶顯示模塊LCM接口 43
4. 8串行通信接口 44
第5章 電子鼻系統(tǒng)軟件 46
5.1串行通信協(xié)議 46
5. 2單片機軟件 49
5.2.1連機子程序 51
5.2.2脫機子程序 52
5.2.3數(shù)據(jù)采集過程 52
第6章 結(jié)論 54
致謝 55
參考文獻 56
附錄1:中文資料 58
附錄2:英文資料 63
附錄3:程序 68

部分參考文獻
1. 潘新民等，微型計算機與傳感器技術(shù)，第一版，北京:人民郵電出版社，1988
2. 金篆芷，現(xiàn)代傳感技術(shù)，第一版，北京:電子工業(yè)出版社，1995
3. 徐開先等，實用新型傳感器及其應用，第一版，沈陽:遼寧科學技術(shù)社，1995
4. 劉迎春等，現(xiàn)代新型傳感器原理與應用，第一版，北京:國防工業(yè)出版社，1998
5. 劉軍華，智能傳感器系統(tǒng)，第一版，西安:西安電子科技大學出版社，1999
6. W. F.Wilkens et al, An electronic analog for the olfactory process,Ann. NY. Sci. 1964, 116, 608
7. K. Persaud&G.Dodd, Analysis of discrimination mechanisms in themammalian olfactory system using a model nose, nature, 1982,299:(5881)，352-355