【摘要】：近年來,隨著環(huán)境污染的進一步加劇,越來越多的研究機構投入到惡臭氣體檢測的研究中,然而傳統的氣體檢測系統只能進行單一氣體的檢測,對于復合惡臭氣體檢測效果不佳,因此我們設計搭建了基于多傳感器陣列的惡臭氣體檢測系統。由于系統采用多種傳感器進行氣體檢測,對于不同傳感器輸出信號的采集與處理成為本系統開發(fā)的關鍵,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監(jiān)控軟件。本系統采用PC-單片機模式,利用單片機作為下位機控制核心進行數據采集與預處理。課題開發(fā)的監(jiān)控軟件正是配合單片機運行的數據處理及傳輸程序。針對不同氣體傳感器的輸出特性,軟件設計了信號的基線調整程序、增益調節(jié)程序進行處理。這兩部分程序旨在將采集到的數字信號進行幅值的歸一化處理,以方便軟件進行后續(xù)的信號處理。系統采集的氣體信號變化緩慢,在采集時常帶入高頻噪聲,為此,軟件設計了低通濾波器進行數據處理。下位系統處理數據的能力有限,不能進行復雜的數字濾波器設計,因此我們采用了無限沖激響應數字濾波器進行數字濾波,它很好的模擬了低通濾波功能,當傳感器信號變化很緩慢時效果非常好。為了能夠實現與上位機的數據傳輸,本軟件還設計了與上位機的通信程序,該程序利用單片機的串行中斷實現,通過接收上位機發(fā)送的命令來執(zhí)行相應操作。目前樣機程序已經能夠正常工作,大量實驗表明本課題設計開發(fā)的程序實用性好、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.
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X84;TP212

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本文編號：2324542