發(fā)布時間：2018-11-11 10:17

【摘要】：近年來,隨著環(huán)境污染的進(jìn)一步加劇,越來越多的研究機(jī)構(gòu)投入到惡臭氣體檢測的研究中,然而傳統(tǒng)的氣體檢測系統(tǒng)只能進(jìn)行單一氣體的檢測,對于復(fù)合惡臭氣體檢測效果不佳,因此我們設(shè)計搭建了基于多傳感器陣列的惡臭氣體檢測系統(tǒng)。由于系統(tǒng)采用多種傳感器進(jìn)行氣體檢測,對于不同傳感器輸出信號的采集與處理成為本系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵,為合理處理多個傳感器輸出的信號,本課題研究開發(fā)了基于多傳感器陣列的惡臭氣體檢測系統(tǒng)監(jiān)控軟件。本系統(tǒng)采用PC-單片機(jī)模式,利用單片機(jī)作為下位機(jī)控制核心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理。課題開發(fā)的監(jiān)控軟件正是配合單片機(jī)運(yùn)行的數(shù)據(jù)處理及傳輸程序。針對不同氣體傳感器的輸出特性,軟件設(shè)計了信號的基線調(diào)整程序、增益調(diào)節(jié)程序進(jìn)行處理。這兩部分程序旨在將采集到的數(shù)字信號進(jìn)行幅值的歸一化處理,以方便軟件進(jìn)行后續(xù)的信號處理。系統(tǒng)采集的氣體信號變化緩慢,在采集時常帶入高頻噪聲,為此,軟件設(shè)計了低通濾波器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。下位系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力有限,不能進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)字濾波器設(shè)計,因此我們采用了無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器進(jìn)行數(shù)字濾波,它很好的模擬了低通濾波功能,當(dāng)傳感器信號變化很緩慢時效果非常好。為了能夠?qū)崿F(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸,本軟件還設(shè)計了與上位機(jī)的通信程序,該程序利用單片機(jī)的串行中斷實(shí)現(xiàn),通過接收上位機(jī)發(fā)送的命令來執(zhí)行相應(yīng)操作。目前樣機(jī)程序已經(jīng)能夠正常工作,大量實(shí)驗(yàn)表明本課題設(shè)計開發(fā)的程序?qū)嵱眯院�、穩(wěn)定性高,尤其軟件中針對多傳感器不同輸出信號的處理方法,具有一定的參考價值和應(yīng)用前景。
[Abstract]:In recent years, with the further aggravation of environmental pollution, more and more research institutions are devoted to the research of odor gas detection. However, the traditional gas detection system can only detect a single gas. The detection effect of compound odor gas is not good, so we have designed and built a multi-sensor array based odor gas detection system. Because the system uses a variety of sensors for gas detection, the acquisition and processing of the output signals of different sensors become the key of the system development. In this paper, the monitoring software of odor gas detection system based on multi-sensor array is developed. This system adopts PC- single chip microcomputer mode, using single chip microcomputer as the control core of lower computer to collect and preprocess data. The monitoring software developed by the subject is just the data processing and transmission program running with single-chip microcomputer. According to the output characteristics of different gas sensors, the software designs the baseline adjustment program and the gain adjustment program to process the signal. The purpose of these two programs is to normalize the amplitude of the collected digital signal so as to facilitate the subsequent signal processing by the software. The gas signal collected by the system changes slowly and often brings in high frequency noise. Therefore, a low-pass filter is designed to process the data. The ability of the lower system to process the data is limited, so we can not design the complex digital filter, so we use the infinite impulse response digital filter for the digital filter, which simulates the low-pass filter function very well. When the sensor signal changes slowly, the effect is very good. In order to realize the data transmission with the host computer, the software also designs the communication program with the host computer. The program is realized by the serial interrupt of the single chip microcomputer, and the corresponding operation is carried out by receiving the commands sent by the upper computer. At present, the prototype program has been able to work normally. A large number of experiments show that the program designed and developed in this paper has good practicability and high stability, especially the processing methods for different output signals of multi-sensors in the software. It has certain reference value and application prospect.
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X84;TP212

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7 張素平;智舌傳感器陣列漂移現(xiàn)象及校正技術(shù)研究[D];浙江工商大學(xué);2009年

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10 張曉明;激光誘導(dǎo)熒光毫米免疫傳感器陣列的研究及應(yīng)用[D];陜西師范大學(xué);2011年

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本文編號：2324542