数据采集和数据处理系统
由气体传感器阵列输出的微弱电信号，经各自信号放大电路对信号进行预处理，使其转换为O ~5V 范围内变化的直流信号，送到A/D 转换电路变换为数字信号，对其进行数据采集处理。为了方便与89C51 单片机的连接，本系统选用ADC0809芯片对采集到的气体信息进行模数转换。其分辨率为8 位，不必进行零点和满度调整，且具有高阻抗斩波稳定比较器，8个通道的多路开关可直接存取8 个单端模拟信号中的一个。利用单片机写启动A / D 转换器，转换结束后再由ADC0809 向89C51 发出中断请求信号，CPU 响应中断请求。通过对译码器的读操作，读取转换结果并送到被测量的相应存储区。再重新选择被测量，并再次启动A/D 转换后中断返回。ADC0809与单片机89C51 连线线路如图2 所示。
图2 ADC0809 与89C51 的连线线路
显示电路
在该设计中，LED 显示器的显示方法采用动态显示。LED 动态显示的基本做法在于分时轮流选通数码管的公共端，使得各数码管轮流导通，在选通相应LED 后，即在显示字段上得到显示字形码。这种方式不但能提高数码管的发光效率，并且由于各个数码管的字段线是并联使用的，从而大大简化了硬件线路。本设计中处理结果采用4位LED 显示，首位显示气体类别，后3 位显示气体浓度。逐位轮流点亮各个LED，每一位保持1ms，在10~20ms 之内再一次点亮，重复不止。这样利用人的视觉停留，好像4 位LED 同时点亮一样。
图3 多气体检测系统电路
本文介绍了进行多气体分析的电子嗅觉系统的硬件结构设计。在本设计中采用多传感器组成传感器阵列，可针对多种不同气体进行信息采集、信息转换和数据处理，最后显示气体种类和浓度信息，为多种气体的检测提供了一种切实可行的解决方案。