電子鼻硬件系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

本文共計(jì)77頁，29613字；


摘要
電子鼻是一種由具有部分選擇性的化學(xué)傳感器陣列和適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別系統(tǒng)組成、能夠識(shí)別簡單或復(fù)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(cè)等方面具有誘人的應(yīng)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(gè)典型的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，使用了單片機(jī)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(jī)軟件和PC機(jī)軟件兩部分組成。單片機(jī)軟件用C語言編寫，在系統(tǒng)脫機(jī)工作時(shí)全面實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制、處理、分析和顯示功能;在連機(jī)工作時(shí)，負(fù)責(zé)采樣、數(shù)據(jù)傳送。PC機(jī)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(shí)別 ，單片機(jī)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(yīng)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(xué)基礎(chǔ) 6
2.1.1嗅覺產(chǎn)生的機(jī)理和特點(diǎn) 7
2.1.2嗅覺信號(hào)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(hào)預(yù)處理電路 10
2.6模式識(shí)別技術(shù) 11
2.7電子鼻中常用的模式識(shí)別方法 12
2.8輸出方式 14
第3章 傳感器陣列的數(shù)學(xué)模型 15
3.1傳感器陣列的響應(yīng)矩陣 15
3.1.1氣敏傳感器的響應(yīng)曲線 15
3.1.2信號(hào)預(yù)處理 16
3.1.3陣列對(duì)混合氣體的響應(yīng) 17
3.2系統(tǒng)的識(shí)別性能 18
3.2.1單個(gè)傳感器能識(shí)別的氣體數(shù) 18
3.2.2陣列可識(shí)別的氣體數(shù) 20
3.2.3響應(yīng)的不確定性對(duì)性能的影響 25
3.2.4傳感器的相關(guān)性對(duì)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(shè)計(jì)方案 28
4.1.1電子鼻系統(tǒng)的研制目標(biāo) 28
4.1.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 29
4. 2進(jìn)樣系統(tǒng) 30
4.3單片機(jī)及其外圍電路 32
4.3.1 MCS-51單片機(jī)及片外總線結(jié)構(gòu) 33
4.3.2 MCS-51單片機(jī)的時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 36
4.3.3 MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)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(jī)軟件 49
5.2.1連機(jī)子程序 51
5.2.2脫機(jī)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(xiàn) 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(xiàn)
1. 潘新民等，微型計(jì)算機(jī)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(shí)用新型傳感器及其應(yīng)用，第一版，沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)社，1995
4. 劉迎春等，現(xiàn)代新型傳感器原理與應(yīng)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(xué)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