本文選題：電子鼻　切入點(diǎn)：ARM-LINUX　出處：《廣東工業(yè)大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：電子鼻近年來(lái)發(fā)展迅速,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、感器技術(shù)、以及人類嗅覺(jué)機(jī)理研究的不斷深入,電子鼻在社會(huì)發(fā)展中,受到了越來(lái)越多得關(guān)注。我國(guó)當(dāng)前工業(yè)快速發(fā)展,在醫(yī)療檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)控、食品衛(wèi)生和國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域都已顯現(xiàn)出急待需要高度智能化儀器來(lái)解決的眾多問(wèn)題。 目前國(guó)內(nèi)對(duì)揮發(fā)性氣體的檢測(cè)分析多利用現(xiàn)成的商用電子鼻做算法和應(yīng)用方面的研究,對(duì)電子鼻的設(shè)計(jì)制造研究甚少。由于氣相色譜分析所用設(shè)備復(fù)雜,操作不便,很難實(shí)現(xiàn)在線或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分析。單個(gè)氣敏傳感器只能用來(lái)對(duì)單一成份氣體進(jìn)行傳感,不能對(duì)含有多種成份的揮發(fā)性混合氣體進(jìn)行有效檢測(cè),滿足不了快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)需要。國(guó)外電子鼻設(shè)備價(jià)格昂貴。因此,對(duì)電子鼻系統(tǒng)的研究具有廣泛的應(yīng)用前景。 本課題的研究的目標(biāo)是研究嵌入式電子鼻的關(guān)鍵技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了一種嵌入式電子鼻系統(tǒng)。該嵌入式電子鼻系統(tǒng)以ARM9為控制芯片,搭載Linux的電子鼻系統(tǒng),結(jié)合各種外圍硬件功能模塊,相應(yīng)的控制程序,構(gòu)成了完整的電子鼻系統(tǒng)。嵌入式電子鼻系統(tǒng)操作方便,能實(shí)時(shí)的對(duì)各種物體的氣體進(jìn)行精確、快速的檢測(cè),并且攜帶方便。ARM9選用三星公司的S3C2440,Linux操作系統(tǒng)為2.6.30.4版本。 系統(tǒng)硬件由ARM9核心控制模塊,自動(dòng)進(jìn)氣裝置、密閉氣室、傳感器陣列、數(shù)據(jù)采集模塊、USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊等構(gòu)成。通過(guò)對(duì)多種氣體敏傳感器進(jìn)行測(cè)試挑選,選擇了6個(gè)具有不同氣體敏感特性的傳感器,組成電子鼻的核心部件：氣敏傳感器陣列。 系統(tǒng)軟件由下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件構(gòu)成。下位機(jī)搭載了版本為2.6.30.4的Linux操作系統(tǒng),在Linux上,編寫(xiě)了相應(yīng)模塊的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序以及觸摸屏控制界面。上位機(jī)軟件由實(shí)時(shí)采樣控制軟件和電子鼻數(shù)據(jù)分析識(shí)別軟件構(gòu)成。實(shí)時(shí)采樣控制軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣體進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)氣、數(shù)據(jù)采樣、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)保存等功能。 電子鼻數(shù)據(jù)分析識(shí)別軟件由Matlab編寫(xiě),軟件集成了多種特征值提取算法,多種分類識(shí)別算法,通過(guò)對(duì)樣本通過(guò)對(duì)樣本選擇不同的特征值,采用分類模式識(shí)別算法,達(dá)到智能識(shí)別不同氣味的目的。 最后,用電子鼻系統(tǒng)對(duì)三種不同的中藥材薄荷、柴胡和益母草進(jìn)行采樣。把每種類藥材8個(gè)訓(xùn)練樣本,導(dǎo)入氣味識(shí)別軟件中。通過(guò)選取7種合理的特征值,采用PCA+LDA的分類算法,最后利用馬氏距離鑒別,對(duì)每種中藥材的4個(gè)待測(cè)樣本,3類總計(jì)12個(gè)待測(cè)樣本進(jìn)行識(shí)別,正確率達(dá)到100%。
[Abstract]:With the rapid development of electronic nose in recent years , with the deepening of the research of computer technology , sensor technology and human olfactory mechanism , the electronic nose has become more and more concerned in the development of society .

Due to the complexity of the equipment used in gas chromatography analysis and inconvenient operation , it is difficult to realize on - line or on - site detection analysis .

The goal of this research is to study the key technology of embedded electronic nose system and realize an embedded electronic nose system . The embedded electronic nose system takes ARM9 as the control chip , carries on the electronic nose system of Linux , combines various peripheral hardware functional modules and corresponding control program to form the complete electronic nose system .

The system hardware consists of ARM9 core control module , automatic air inlet device , enclosed air chamber , sensor array , data acquisition module , USB data storage module and so on .

The system software consists of lower computer software and upper computer software . The lower computer is equipped with a Linux operating system version 2.6 . 35.4 . On Linux , the driver and application program of the corresponding module and the control interface of the touch screen are written . The upper computer software is composed of real - time sampling control software and electronic nose data analysis identification software . The real - time sampling control software can realize the functions of automatic air intake , data sampling , real - time monitoring , data preservation and the like .

The electronic nose data analysis recognition software is written by Matlab , and the software integrates a plurality of feature value extraction algorithms and a plurality of classification recognition algorithms .

In the end , three different kinds of Chinese medicinal materials , such as Herba Menthae , Radix Bupleuri , and Herba Leonuri , are sampled by an electronic nose system . 8 training samples of each type of medicinal materials are introduced into the odor identification software .

【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP368.12;TP212

【參考文獻(xiàn)】

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1 李晶晶;白酒識(shí)別電子鼻系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：1702585