數據采集和數據處理系統

　　由氣體傳感器陣列輸出的微弱電信號，經各自信號放大電路對信號進行預處理，使其轉換為O ~5V 范圍內變化的直流信號，送到A/D 轉換電路變換為數字信號，對其進行數據采集處理。為了方便與89C51 單片機的連接，本系統選用ADC0809芯片對采集到的氣體信息進行模數轉換。其分辨率為8 位，不必進行零點和滿度調整，且具有高阻抗斬波穩定比較器，8個通道的多路開關可直接存取8 個單端模擬信號中的一個。利用單片機寫啟動A / D 轉換器，轉換結束后再由ADC0809 向89C51 發出中斷請求信號，CPU 響應中斷請求。通過對譯碼器的讀操作，讀取轉換結果并送到被測量的相應存儲區。再重新選擇被測量，并再次啟動A/D 轉換后中斷返回。ADC0809與單片機89C51 連線線路如圖2 所示。

　　圖2 ADC0809 與89C51 的連線線路

　　顯示電路

　　在該設計中，LED 顯示器的顯示方法采用動態顯示。LED 動態顯示的基本做法在于分時輪流選通數碼管的公共端，使得各數碼管輪流導通，在選通相應LED 后，即在顯示字段上得到顯示字形碼。這種方式不但能提高數碼管的發光效率，并且由于各個數碼管的字段線是并聯使用的，從而大大簡化了硬件線路。本設計中處理結果采用4位LED 顯示，首位顯示氣體類別，后3 位顯示氣體濃度。逐位輪流點亮各個LED，每一位保持1ms，在10~20ms 之內再一次點亮，重復不止。這樣利用人的視覺停留，好像4 位LED 同時點亮一樣。

　　本文介紹了進行多氣體分析的電子嗅覺系統的硬件結構設計。在本設計中采用多傳感器組成傳感器陣列，可針對多種不同氣體進行信息采集、信息轉換和數據處理，最后顯示氣體種類和濃度信息，為多種氣體的檢測提供了一種切實可行的解決方案。