采用AT89C51多气体检测系统电路设计

　　气体传感器是一种能将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电气信号的装置。根据这些电气信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警。因此由气体传感器与模式识别系统构成的智能化气味识别仪器有着广泛的应用领域，如食品工业、化学工业、环境监测、医学诊断、安全检查等，越来越受到广泛关注。

　　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。

　　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。