基于STC89C516RD+單片機的手持式電子鼻的設計
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3 軟件設計
本電子鼻系統的軟件分為兩大部分。采集終端上的軟件是在Keil uVision2開(kāi)發(fā)環(huán)境下用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，編寫(xiě)好的源程序通過(guò)RS232串口燒錄到STC89C516KD+單片機中；處理終端上的軟件是基于LabVIEW7．1(National Instrumentation，美國)平臺在PDA(WindowsXP系統)上開(kāi)發(fā)的。本文對該系統進(jìn)行了簡(jiǎn)單的驗證試驗，測試樣品為白酒。通過(guò)數輪的測試表明該電子鼻系統及軟件運行正常，達到了預期的功能要求。測試的軟件界面見(jiàn)圖10。從圖中可以看出電子鼻在一輪完整的測試過(guò)程中，須經(jīng)歷4個(gè)階段；基態(tài)階段、采樣階段、保持階段及恢復階段。在基態(tài)階段，三通電磁閥切換至空氣通道，傳感器陣列的電壓信號為一條水平基線(xiàn)。待三通電磁閥切換至樣品氣體通道后，系統進(jìn)入采樣階段，傳感器陣列開(kāi)始響應，數秒后電壓信號值上升至峰值再趨于平穩，待接近平衡后，系統進(jìn)入保持階段，三通電磁閥保持樣品氣體通道不變。最后進(jìn)入恢復階段，三通電磁閥切換回空氣通道，傳感器陣列的響應曲線(xiàn)迅速下降，直至恢復到基線(xiàn)位置。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/171782.htm
圖11是該電子鼻系統的軟件流程圖。在開(kāi)始測試前，須先在PDA上設定測試過(guò)程4個(gè)階段的時(shí)間值：基態(tài)時(shí)間、采樣時(shí)間、保持時(shí)間及恢復時(shí)間。然后由PDA發(fā)出“開(kāi)始”指令，系統開(kāi)始測試。采集終端在收到該指令后，內部的單片機會(huì )按照指令，通過(guò)定時(shí)器來(lái)控制好4個(gè)階段的時(shí)間。首先單片機會(huì )控制DAC調理模塊輸出加熱電壓用來(lái)加熱傳感器陣列，然后再控制ADC模塊采集傳感器陣列的信號電壓，并選擇將獲取的數據存到存儲模塊中，或者直接由無(wú)線(xiàn)模塊反饋給接收端的PDA做分析與處理。待數據采集完畢，PDA發(fā)出“結束”指令，系統停止工作。
在進(jìn)行下一輪的測試前，須讓PDA發(fā)出“復位”指令使系統清零后，方可進(jìn)行新一輪的測試。此外在測試的過(guò)程中，可以通過(guò)PDA發(fā)出指令來(lái)控制微型氣泵和三通電子閥的開(kāi)關(guān)。在測試停止后，可以通過(guò)“打開(kāi)”指令來(lái)讀取之前獲取的傳感器陣列的數據及響應曲線(xiàn)。
4 結束語(yǔ)
本文針對國內鮮有電子鼻產(chǎn)品開(kāi)發(fā)這一現狀，實(shí)現了一套基于STC89C516RD+單片機的手持式電子鼻系統。此系統具有低成本、便攜化的特點(diǎn)。系統分為采集終端與處理終端兩大部分，采集終端負責獲取MOS氣體傳感器陣列的響應信號，處理終端則分析與處理獲取的信號。兩個(gè)終端之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的方式完成數據的交換。最后通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗初步地驗證了系統的性能，表明此電子鼻系統具備一定的市場(chǎng)應用潛力。
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