电子鼻系统毕业论文
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摘要
电子鼻系统是对人类等哺乳动物嗅觉系统的模拟，根据气味来识别物质的类 别和分类，具有样品处理简单、识别效果好、检测速度快、无损等优点。随着电 子鼻技术的发展，电子鼻已经广泛应用于烟草、食品、医学、环境监测和安保等 领域。
然而，市场上出现的商品化电子鼻一般基于PC机实现，体积和功耗都较大，无法满足现场工况的实时测试要求。本课题研究开发基于嵌入式系统的电子鼻系统，力图解决市场上电子鼻系统体积大、功耗高等的缺点.并针对 应用环境，设计开发了系统:基于嵌入式平板电脑的台式电子鼻系统。
本文首先介绍了传感器阵列的设计，传感器阵列的设计主要包括气敏传感器 的选取和部分传感器的标定.选择合适的传感器组成传感器阵列能够以最少的传 感器个数检测最多的气体种类，能够减少数据信息的冗余度，降低系统的成本。
其次介绍了基于嵌入式平板电脑的台式电子鼻设计，台式电子鼻系统由3 块基于MSP430F169的测控电路和嵌入式平板电脑组成。3块测控电路分别完成 8路半导体气敏传感器、3路电化学传感器、1路PID传感器、1路二氧化碳传 感器、1路氧气传感器和4路温湿度传感器信号的采集与处理，以及气体流路中 泵阀的控制.测控电路通过RS485电路接入嵌入式平板电脑，实现控制命令和 传感器数据的传输。
本文对开发的系统进行了应用实验测试。使用系统对猪肉等农产品的新鲜度做了测试，通过观察实验现象，所开发的系统满足设计目标。
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电子鼻系统毕业论文
关键词:电子鼻,气体传感器阵列，嵌入式系统，MSP430
ABSTRACT
Electronic nose is the simulation of human and other mammalian olfactory
system , identifying and assorting the substances according to the type of smell .It has the advantages of easy sample handling, effective identification, quick detection, non-destructive and so on. With the development of electronic nose technology, it has been widely used in the fields such as tobacco, food, medicine, environmental monitoring, security and so on.
However, the commercial electronic nose appeared on the market is often to work based on PC .The large size and high power consumption can not meet the real-time test requirements of mining site. This research developed the electronic nose system based on embedded system, trying to resolve the shortage of e-nose system's large size and high power consumption. We design two kinds of systems for different applications: electronic nose system on desk based on embedded systems.
Firstly, this paper describes the design of the sensor array, which includes the selection of gas sensor and calibration of some sensors. Selecting appropriate sensors to compose the sensor array can detect the most gas types with the least sensors, also it can reduce data redundancy and the cost of system.
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Secondly, the article introduces the design of electronic nose on desk based on embedded systems. This kind of electronic nose system consists of three measurement and control circuit h-a on MSP430F169 and one embedded tablet PC. Three measurement and control circuit respectively complete the acquisition and processing of the signals of eight semiconductor gas sensors, three electrochemical sensors, one PID sensor, one carbon dioxide sensor, one oxygen sensor and the five emperature and humidity sensor. Besides, they should control the gas flow path valve. Measurement and Control circuit complete the control commands and sensor data transmission by the access to embedded tablet PC through the RS485circuit.
In this paper, we also do some applied experimental test of the systems developed.the freshness of pork and otter agricultural products was tested by the systems. The experimental observations and data analysis show that one set of systems developed are able to meet the design objectives basically.
KEYWORDS ：Electronic Nose，Gas Sensor Arrays，Embedded System，MSP430
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目录
摘要 Abstract 目录... 第1章绪论
1.1课题研究的背景和意意
1.2国内外电子鼻研究现状和发展趋势 1.3气敏传感器现状
1.4本课题的研究内容和主要工作 第2章传感器阵列研究 2.1传感器的选型 2.2传感器的标定
第3章基于嵌入式平板电脑的台式电子鼻的研制 3.1系统总体方案 3.1.1系统功能要求 3.1.2系统设计思路与方案. 3.1.3系统关键问题. 3.1.4系统主要部件的选型 3.2系统硬件电路设计
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3.3系统程序设计 3.3.1通信协议设计. 3.3.2信号处理模块程序设计 3.3.3泵阀控制电路程序设计 3.4系统测试 “
第4章结论 4.1总结 4.2展望 致谢 参考文献. 附录
第1章绪论
1.1课题研究的背景和意义
气味分析一直具有巨大的需求。如食品行业的食品质量分析、食品品质定级分类，环境保护领域挥发性有机物的定量定性和溯源等。气味分析通常要针对多组分气体，这不同于单一组分气体检测。其结果是针对多组分气体形成的综合效果进行评测后得到的。因此，这一工作主要是通过嗅觉分析来完成的。由于感官分析的主观性和不确定性，近年来也发展起来各种化学定性定量分析方法通过对各类组分的定性定量分析，形成气味分析的各类指标。显而易见，这些化学分析方法虽然可靠性较高，却失去了感官分析的简易性。因此，人们开始仿照嗅觉分析的基本原理，开发电子鼻技术，并尝试把电子鼻应用到各行业，如食品质量检测及分类、环境监测、疾病诊断，等。
为了能把电子鼻技术推广到行业应用，需要各行业应用单位使用电子鼻技术开发应用方法。因此，国际部分公司开发了一些通用的研究型电子鼻产品，便于各单位开展研究工作.。目前，已有十几种类似电子鼻产品。然而上述产品主要针对研究机构，而不是针对应用单位，设备复杂、价格高昂、现场环境适应性不强。因此，
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