氣敏傳感器在信號采集中的應(yīng)用

　　3.3 通信接口的設(shè)計

　　IBM-PC機(jī)與單片機(jī)的連接采用零調(diào)制三線型，即只需用RDX、TXD和地線三線連接PC機(jī)和單片機(jī)。鑒于單片機(jī)的串口是一個標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平接口（3.8～5V表示“1”，0～0.3V表示“0”），而PC機(jī)配置的是RS232標(biāo)準(zhǔn)串行口，二者的電器規(guī)則不一致，因此要完成單片機(jī)到PC機(jī)的通信問題必須首先解決電平的轉(zhuǎn)換問題。

　　單片機(jī)通過T C232CPE芯片連接計算機(jī)， 一片TC232CPE只需一個＋5V電源供電，即可解決兩組信號電平轉(zhuǎn)換。該芯片內(nèi)部可自動產(chǎn)生RS232C所需要的邏輯電平，可實現(xiàn)單片機(jī)與IBM-PC機(jī)的接口直接連接。IBM-PC機(jī)的RS232接口是通用異步發(fā)送/接收8250UART為核心構(gòu)成的，PC機(jī)的BIOS中提供了專門用于串行通信的中斷調(diào)用。

　　采用光電隔離器將電壓隔離，防止高電壓對低電壓和數(shù)字電壓產(chǎn)生影響。

　　計算機(jī)和單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)如圖2所示。

　　4 軟件設(shè)計

　　在單片機(jī)中使用MICRO-C51編譯器，8051C語言編譯器經(jīng)濟(jì)實用、編譯速度快，按照標(biāo)準(zhǔn)的UNIX C語言編譯語法設(shè)計，提供多種函數(shù)庫供程序設(shè)計使用，提供嵌套注釋、可嵌入?yún)R編語言，可以用C語言設(shè)計中斷程序［4］。

　　使用Delphi6建立串行通信程序及組件， Delphi調(diào)用 Windows API函數(shù)來建立通信機(jī)制。表1是所使用的API函數(shù)，使用Delphi調(diào)用API函數(shù)建立計算機(jī)與COM口的通信。源程序在uses區(qū)段中加入Windows。

　　5 結(jié)論

　　圖3是傳感器在200PPM乙酰甲胺磷與200PPM 敵百蟲1:1混合下測試的動態(tài)特征圖譜。它記錄了測試點到結(jié)束點的整個過程的電壓變化，對于分析氣敏傳感器的氣氛環(huán)境起了重要的作用。

　　實驗結(jié)果證明，計算機(jī)數(shù)據(jù)采集的輸出動態(tài)響應(yīng)高，能靈敏地反應(yīng)出外界氣體的變化，達(dá)到了氣敏傳感器繪圖儀無法達(dá)到的動態(tài)特性，在多傳感器的測量上可以比較同一時間的氣敏傳感器各個信號值。