电子鼻是一种由具有部分选择性的化学传感器阵列和相应的模式识别系统组成,能识别简单或复杂气味的仪器,是90年代发展起的一种新颖的分析、识别和检测气体及大多数挥发性物质的仿生气体分析仪器。近年来随着传感器和人工智能技术的不断提高,电子鼻的功能和应用也得到了很大的发展。电子鼻在产品质量控制、环境监测、航空航天、汽车、家庭安全、临床诊断、化工控制等方面显示了其广阔的应用前景,因此,电子鼻的研究受到广泛关注和普遍重视。但是目前的电子鼻体积比较大、价格高,阻碍了电子鼻的普及使用。研究表明微型化、集成化、价格低、便于携带、能现场使用的电子鼻是未来电子鼻技术广泛使用的关键。本文在总结了电子鼻的原理和结构的基础上,采用μPSD3234A单片机系统为核心设计实现了一个手持式电子鼻系统。通过传感器阵列的选择,对待测气体进行信号的采集、训练后,可将训练结果编程烧入单片机即可方便实现对待测气体的识别。手持式电子鼻硬件系统是一个典型的单片机应用系统,使用了单片机的全部内部资源和多种外部接口技术。设计了信号采集电路、单片机及其外围工作电路、电源管理电路、与PC机进行串口通信电路等系统需要的各种电路。电子鼻的软件系统采用模块化设计,将程序分成多个功能模块,由主程序和各个模块子程序组成。子程序模块主要包括系统初始化子程序和功能子程序模块。系统初始化子程序主要是硬件系统的初始化,是系统实现的软件基础。而功能子程序模块可以根据具体的需要来编程添加以实现需要的功能。且系统操作界面友好,可以方便地控制电子鼻进行实时的数据处理与结果显示。本文主要分四部分,第一部分介绍了电子鼻的发展历史和应用,总结了电子鼻的原理和结构,指出了电子鼻的发展趋势,并阐述了本课题研究的意义。第二部分在电子鼻原理和结构的基础上,采用μPSD3234A单片机为核心设计实现了手持式电子鼻系统的硬件部分,描述了各个部分的原理和实现功能。第三部分设计了电子鼻系统的软件部分,详述了各部分软件实现的功能。第四部分利用该系统对几种挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)气体进行了实验,采集信号并与PC机共享数据,然后将在PC机上训练好的样本烧入单片机实现了对这几种VOCs气体的定性识别。