一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合氣體成分檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合氣體成分檢測裝置，特別涉及與傳感器矩陣和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的奇特檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來多傳感器信息融合技術(shù)不論在軍事領(lǐng)域還是在民事領(lǐng)域都受到了廣泛的關(guān)注；傳統(tǒng)的方法是先將各種氣體成分分離出來，然后分別用適合于各個氣體的傳感器分別進行檢測；利用紅外氣體分析儀和氣體成像分析儀可以對氣體成分與濃度作較精確的測試，但其工作原理、裝置復(fù)雜，使用環(huán)境要求高，體積大，價格昂貴，不具有推廣價值；采用氣體傳感器矩陣與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別技術(shù)結(jié)合形成的混合氣體定量檢測系統(tǒng)，是利用傳感器矩陣對混合氣體的高維響應(yīng)模型來實現(xiàn)對混合氣體的定量檢測；而其中傳感器矩陣的選取、傳感器信號的預(yù)處理方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及測量環(huán)境是影響系統(tǒng)性能的主要因素。
[0003]本項研究主要針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的選擇和參數(shù)設(shè)置對于混合氣體檢測方面研究的已有成果綜述并比較分析，具有很好研究參考價值和商業(yè)潛在價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]提供了本實用新型的氣體檢測裝置的電路原理如下:
[0005]本實用新型涉及一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合氣體成分檢測裝置，其特征在于包括以下裝置:(1)傳感器矩陣電路部分、(2)溫度檢測反饋部分、(3)液晶顯示部分、(4)擬合基于Mat lab仿真的多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法的單片機控制部分、(5)由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分、(6)基于MSP430G2553的單片機控制部分。
[0006]所述混合氣體檢測裝置采用單片機MSP430G2553控制電路及按鍵電路及其外圍電路實現(xiàn)混合氣體的成分的顯示，通過傳感器矩陣檢測氣體含量，將數(shù)據(jù)傳入單片機MSP430G2553，基于Matlab仿真得到多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，預(yù)設(shè)一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，通過預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在單片機內(nèi)進行計算，通過溫度反饋實現(xiàn)對參數(shù)的優(yōu)化，得到實際比例，最終通過IXD12864進行實時顯示。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型工作原理框圖；
[0008]圖2為本實用新型主回路電路圖；
[0009]圖3為本實用新型算法原理圖。
【具體實施方式】
[0010]根據(jù)上述實際附圖，詳細說明本實用新型混合氣體檢測裝置的實施方式。
[0011]其中圖1是整個裝置的控制框圖，所述裝置包括(1)傳感器矩陣電路部分、(2)由DS18B20構(gòu)成的溫度檢測反饋部分、(3)LCD12864液晶顯示部分、(4)擬合基于Matlab仿真的多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法的單片機控制部分、(5)由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分、(6)基于MSP430G2553的單片機控制部分，傳感器矩陣電路部分和由DS18B20構(gòu)成的溫度檢測反饋部分采集信息反饋到基于MSP430G2553的單片機控制部分；同時由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分，為整個電路提供電源，通過預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在單片機內(nèi)進行計算，并通過LCD12864液晶顯示部分實時顯示。
[0012]圖2是主回路電路圖，包括單片機最小系統(tǒng)的連接及傳感器矩陣與單片機I/O口連接以及液晶與單片機連接電路，傳感器采集數(shù)據(jù)，通過I/O 口將數(shù)據(jù)傳給單片機，基于Matlab仿真得到多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，預(yù)設(shè)一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，通過預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在單片機內(nèi)進行計算，經(jīng)單片機處理后得到氣體實際比例，將數(shù)據(jù)在12864液晶上顯示。
[0013]圖3為此種算法的具體優(yōu)化圖，包括輸入層、隱層、輸出層之間的相互連接關(guān)系。
【主權(quán)項】
1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合氣體成分檢測裝置包括以下部分:(1)傳感器矩陣電路部分、(2)由DS18B20構(gòu)成的溫度檢測反饋部分、(3) IXD12864液晶顯示部分、(4)擬合基于Mat lab仿真的多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法的單片機控制部分、(5)由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分、(6)基于MSP430G2553的單片機控制部分，其特征是傳感器矩陣電路部分和由DS18B20構(gòu)成的溫度檢測反饋部分采集信息反饋到基于MSP430G2553的單片機控制部分；同時由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分，為整個電路提供電源，通過預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在單片機內(nèi)進行計算，并通過LCD12864液晶顯示部分實時顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合氣體成分檢測裝置，其特征是傳感器采集數(shù)據(jù)，通過I/O 口將數(shù)據(jù)傳給單片機，基于Matlab仿真得到多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，預(yù)設(shè)一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，通過預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在單片機內(nèi)進行計算，并通過IXD12864液晶顯示部分實時顯示；同時由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分，為整個電路提供電源。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合氣體成分檢測裝置，包括以下裝置：（1）傳感器矩陣電路部分、（2）溫度檢測反饋部分、（3）液晶顯示部分、（4）擬合基于Matlab仿真的多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法的單片機控制部分、（5）由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分、（6）基于MSP430G2553的單片機控制部分，傳感器矩陣電路部分和由DS18B20構(gòu)成的溫度檢測反饋部分采集信息反饋到基于MSP430G2553的單片機控制部分；同時由變壓器、整流橋和LM7805為主構(gòu)成的電源部分，為整個電路提供電源，通過預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在單片機內(nèi)進行計算，并通過LCD12864液晶顯示部分實時顯示。
【IPC分類】G06N3/02, G01N33/00
【公開號】CN205003133
【申請?zhí)枴緾N201520698976
【發(fā)明人】戴圣偉, 蔡勝強, 王炎平, 夏煒杰, 石彩霞, 張超, 唐淵, 周汝, 劉俊萍, 張橙
【申請人】湖南工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月10日