采用AT89C51多氣體檢測系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

　　由氣體傳感器陣列輸出的微弱電信號，經(jīng)各自信號放大電路對信號進(jìn)行預(yù)處理，使其轉(zhuǎn)換為O ~5V 范圍內(nèi)變化的直流信號，送到A/D 轉(zhuǎn)換電路變換為數(shù)字信號，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理。為了方便與89C51 單片機(jī)的連接，本系統(tǒng)選用ADC0809芯片對采集到的氣體信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。其分辨率為8 位，不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整，且具有高阻抗斬波穩(wěn)定比較器，8個(gè)通道的多路開關(guān)可直接存取8 個(gè)單端模擬信號中的一個(gè)。利用單片機(jī)寫啟動(dòng)A / D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換結(jié)束后再由ADC0809 向89C51 發(fā)出中斷請求信號，CPU 響應(yīng)中斷請求。通過對譯碼器的讀操作，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果并送到被測量的相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)。再重新選擇被測量，并再次啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換后中斷返回。ADC0809與單片機(jī)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(shè)計(jì)中，LED 顯示器的顯示方法采用動(dòng)態(tài)顯示。LED 動(dòng)態(tài)顯示的基本做法在于分時(shí)輪流選通數(shù)碼管的公共端，使得各數(shù)碼管輪流導(dǎo)通，在選通相應(yīng)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(shù)碼管的發(fā)光效率，并且由于各個(gè)數(shù)碼管的字段線是并聯(lián)使用的，從而大大簡化了硬件線路。本設(shè)計(jì)中處理結(jié)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(diǎn)亮各個(gè)LED，每一位保持1ms，在10~20ms 之內(nèi)再一次點(diǎn)亮，重復(fù)不止。這樣利用人的視覺停留，好像4 位LED 同時(shí)點(diǎn)亮一樣。

　　本文介紹了進(jìn)行多氣體分析的電子嗅覺系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中采用多傳感器組成傳感器陣列，可針對多種不同氣體進(jìn)行信息采集、信息轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)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(shí)可行的解決方案。