基于单片机的低功耗甲烷检测系统设计.pdfVIP

单片机开发与应用 文章编号：1008—0570(2008)02-2—0076-03 基于单片机的低功耗甲烷检测系统设计 ofaLowCostandSensitiveMethaneDetectorbasedontheSoC Design (韩山师范学院)郑耀添 ZHENG 摘要：本文开展了作为电子鼻硬件平台的气体传感器阵列测试系统和高灵敏度甲烷检测系统的研究。研制成功的低功耗高 属氧化物气体传感器阵列、气体进样装置及高速SOC单片机为核心的信号处理电路组成。在硬件设计中，着重于低功耗电 路的设计．采用低功率器件和省电管理模式。使整个系统的工作功率低于1．5w。 关键字：检测系统；低功耗；甲烷；单片机 中图分类号：TPl26 文献标识码：A this sensor andthe detector Abstract：In methane werestudied．Alowcost paper，thegas arraytestingsystem portable methanedetectorwas LCD interfaceand shows characteristicsinits designed．Thedetector，withdisplay，USB battery supply good small and hardwareofthedetectorconsistsofametaloxidemicrosensor size，low powerconsumptionhighaccuracy．The gas array， anda unitwith SoC low wereusedtoinsure gassamplingapparatussignalprocessing hilghspeedmicroprocessor．Thepowerchips thatthewhole isunder1．5W． systempower Keywords：DetectorSystem,LowCost,Methane．SoC 单片机为核心的控制、信号采集处理电路以及显示、键盘、Pc 1引言 接口电路，还有在Pc机上运行的用于人工神经网络训练的应 气体检测系统表是工矿企业、社会公用事业、环境保护等 用软件，如图1所示。检测系统进行气体检测的工作步骤是．单 领域必备的安全装备。经过几十年的发展．在可测气体种类、测 片机控制抽气泵将待检测的气体抽人气室，同时采集气体传感 量范围、精度、稳定性、寿命等主要技术指标方面均有明显提 器阵列的响应信号，并进行转换．储存在数据存储器中，然后单 高，随着大规模集成电路技术的发展，仪表向微型化、多参数组 片机从保存的数据中提取特征值，由识别网络进行气体识别． 合与智能化方向发展。新型甲烷气体检测系统应具有智能化的 并将结果输出到LCD显示屏幕上。针对便携式系统的特点．检 特点，能在一定其他气体干扰的情况下工作，可以采用电子鼻。 测系统设计了具有较小的体积、较低功耗的处理电路。 系统的结构，通过模式识别方法辨识甲烷气体。以小型化的电 子鼻系统为基础的甲烷气体检测系统。在设计上应考虑减小系 统的体积、简化气体的进样装置和改进电路以满足低功耗要求 器阵列 等问题：另外便携式检测系统的操作者通常情况下是现