【正文】 CJNE R7，00H，$ ；LOOP: NOPAJMP LOOP ；ORG 2100H ；中斷服務(wù)程序入口NIT1:PUSH PSWPUSH APUSH DPL ；PUSH DPH ；MOV DPTR，7FF8H ；數(shù)據(jù)指針指向通道IN0MOVX A，DTPR ；把該通道的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果讀到 累加器A中MOV R5，A ；將A/D結(jié)果存入R5LCALL FILTER ；調(diào)用數(shù)字濾波程序MOV A 00H ；MOVX DPTR，A ；再次啟動刀D轉(zhuǎn)換MOV R7，00H ；置讀數(shù)標(biāo)志POP DPH ；POP DPL ；POP A ；POP PSW ；RETI ；中斷返回KEY: MOV P1,0FFH ；P1口為輸入,各位應(yīng)先置位為 高電平 MOV A,P1 ；讀取按鍵狀態(tài) CPL A ；取反邏輯,高電平表示有鍵按 下 ANL A,0FH。 MOV A,P1。 MOV A,P1。 INC A MOV A, △U+1。 SETB A RETALARM:SETB LCALL DELAYCLR AJAMP ALARMDELAY: MOV R5，F(xiàn)FHD1: MOV R6，F(xiàn)FHD2: DJNZ R6，D2DJNZ R5，D1RENEND。 DEC A MOV A,△U1。 MOV A,△U。 MOV A,P1。 MOV A,P1。2．中斷服務(wù)程序 AD: SETB IT1 。初始化讀數(shù)標(biāo)志MOV 21H，00H 。MAIN：MOV SP，60 。主程序起始地址LJMP MAIN 。ADC0809通道0地址△U EQU 20H 。整個設(shè)計過程謝老師對我們進(jìn)行面對面指導(dǎo)，詢問設(shè)計的進(jìn)展，并過程遇到的問題進(jìn)行悉心指導(dǎo)。這次設(shè)計讓我熟悉了Altium Designer及單片機下載編寫等軟件的應(yīng)用，并回顧了《模擬》《數(shù)字》《單片機》《高頻》等學(xué)過的知識。本次所設(shè)計的地雷探測儀有兩個優(yōu)點，一是可以設(shè)定靈敏度，讓其有更廣的應(yīng)用范圍；二是有兩個報警系統(tǒng)，蜂鳴器報警系統(tǒng)和LED報警系統(tǒng)，其中一個出現(xiàn)問題不會對探測儀有太大的影響。整個系統(tǒng)的軟件包括主程序、一個外部中斷服務(wù)程序、數(shù)字濾波程序、比較判斷子程序及發(fā)光報警等若干個子程序，采用匯編語言編寫。 首先介紹了探測地雷的理論依據(jù)，當(dāng)通電線圈靠近地雷時，地雷產(chǎn)生渦流效應(yīng)，反作用于原磁場，同時原磁場的介質(zhì)條件發(fā)生變化，雙重作用下，使原磁場發(fā)生變化。 由公式(22)可知：（1） 檢測線圈的尺寸對靈敏度的影響：檢測線圈尺寸的大小決定了探測面積的大小，尺寸越大，探測面積越大，線圈中心磁場強度越低，因為霍爾元件固定在線圈中心，所以為了保證霍爾元件能有效的探測磁場，線圈的尺寸不宜太大。但是還存在一些問題，如數(shù)碼管顯示器顯示數(shù)字時有些閃爍不定，多諧振蕩電路輸出脈沖的不穩(wěn)定等。 初始狀態(tài) 加1顯示值 加15顯示值 減11顯示值圖52 顯示值經(jīng)過多次試驗和從顯示的值可以看出仿真結(jié)果基本正確，由于繪制電路中出現(xiàn)了一些問題，仿真過程中出現(xiàn)了顯示模糊、不穩(wěn)定等一些問題，但最終還是得到了比較理想的顯示數(shù)據(jù)。 線性霍爾傳感器調(diào)試結(jié)果及分析 外加磁場的南極靠近器件標(biāo)志面時 R/mT 300 200 100 輸出電壓（V） 外加磁場的北極靠近器件標(biāo)志面時 R/mT 100 200 300 輸出電壓（V） 線性霍爾傳感器部分的調(diào)試結(jié)果基本是正確的，但由于外部環(huán)境的影響及硬件設(shè)備的不良等因素，調(diào)試過程中遇到了一些問題，模擬出的結(jié)果存在一定的誤差，經(jīng)過多次采樣，盡量使結(jié)果與理論值得差值縮小，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。 圖43 數(shù)字濾波程序流程圖 顯示與報警子程序的設(shè)計（1） 程序流程圖如圖44：（2） 程序參看附錄2[16]。 圖42 鍵盤控制程序流程圖 數(shù)字濾波子程序的設(shè)計 設(shè)一個采樣周期，對通道0連續(xù)采樣6次，然后去掉最大和最小值，把剩余的累加和求算術(shù)平均值作為本周期采樣值。因為靈敏度的要求和計算方便，本設(shè)計中選擇了N=6。在檢測過程中，將A/D轉(zhuǎn)換器采集到的電壓信號經(jīng)數(shù)據(jù)軟件濾波后存入內(nèi)部RAM中，然后將此數(shù)據(jù)Ux二和基準(zhǔn)電壓U0進(jìn)行比較，二者差值U存放在單片機ARM中。在電路設(shè)計中，ADC0809的EOC端通過反相器接AT89C52的NIT1端，作為中斷申請。整個系統(tǒng)的軟件包括主程序、一個外部中斷服務(wù)程序、數(shù)字濾波程序、比較判斷子程序及發(fā)光報警等若干個子程序。電源電路如圖314：圖314電源電路圖電路中紐扣電池提供9V電壓，負(fù)責(zé)給數(shù)據(jù)采集電路供電。蜂鳴器報警電路如圖312：圖312 蜂鳴器報警電路（2） LED報警電路的設(shè)計 LED報警電路由一個二極管和一個保護(hù)電阻組成，當(dāng)檢測到金屬地雷時，被測物理量由單片機I/。時鐘 (CP) 每次由低變高時，數(shù)據(jù)右移一位，輸入到 Q0， Q0 是兩個數(shù)據(jù)輸入端（DSA 和 DSB）的邏輯與，它將上升時鐘沿之前保持一個建立時間的長度。顯示電路如圖310：圖310 顯示電路圖本設(shè)計中采用的元器件74HC164是高速硅門 CMOS 器件，與低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引腳兼容。其中，K1鍵作為功能鍵設(shè)置靈敏度△U，靈敏度是可調(diào)的，K2為加1鍵，K3為減1鍵，都用來調(diào)節(jié)靈敏度，K4是確定鍵，用來確定靈敏度值。常態(tài)時，按鍵的兩個觸點處于斷開狀態(tài)，按下鍵時他們才閉合。AT89S52的讀信號端發(fā)出一個輸出允許命令輸入到ADC0809的OE端，OE端呈高電位，用以打開三態(tài)輸出鎖存器，AT89C52從ADC0809讀取相應(yīng)電壓數(shù)字量，然后存入數(shù)據(jù)緩沖器中。 P3():端口 3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口。平時在程序執(zhí)行時ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6,因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時鐘輸入PSEN:PSEN為程序儲存啟用,當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(EA=0),會送出此信一號以便取得程序代碼,通常這支腳是接到EPROM的OE腳。VCC:AT89S52電源正端輸入EA/Vpp:EA低電平動作,當(dāng)此引腳接低電平后,系統(tǒng)會取用外部的程序代碼來執(zhí)行程序?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM、定時計數(shù)器、串行口及外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。　　Vcc：電源，單一＋5V。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量?！　DDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路　　ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。本設(shè)計中只使用通道NI0，所以，地址譯碼器ABC直接接地為000，采用線選法尋址。本電路還采用74LS02元器件，實現(xiàn)端口間的“或非”功能。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。第二級運放組成緩沖放大器，將輸出與電容隔離開來。UGN3503線性霍爾元件輸出的電壓信號經(jīng)電容輸送到前級運算放大器U4的同相輸入端。在測量磁場時，將元件的第一腳接電源，第二腳接地，第三腳接高輸入阻抗電壓表，通電后，將電路放入被測磁場中讓磁力線垂直于電路表面，當(dāng)沒有磁場(B=0G)時，靜態(tài)輸出電壓是電源電壓的一半，當(dāng)外加磁場的北極靠近器件標(biāo)志面時，會使輸出電壓低于靜態(tài)輸出電壓；當(dāng)外加磁場的南極靠近器件標(biāo)志面時，會使輸出電壓高于靜態(tài)輸出電壓。本設(shè)計中采用的線性霍爾傳感器UGN3503U就是將霍爾元件、高增益線性差分放大器和射極跟隨器集成在同一半導(dǎo)體基片上，提供了一個由外電壓源驅(qū)動、使用方便的磁敏傳感器。 UH=KHIB (V) （31）由此可知，霍爾電壓的大小與控制電流I和磁感應(yīng)強度B成正比?；魻栐歉鶕?jù)霍爾效應(yīng)制成的，如圖33： 圖33 霍爾效應(yīng)原理圖當(dāng)以電流I通過半導(dǎo)體兩端,并在其上加以和片子表面垂直的磁場B時，薄片的橫向兩側(cè)會出現(xiàn)一個電壓UH, 這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。數(shù)據(jù)采集元件采用線性霍爾傳感器，該傳感器感應(yīng)變化的磁場，并將磁場信號變?yōu)殡妷盒盘杺魉徒o后邊的放大與峰值檢波電路。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。它內(nèi)部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯(lián)電阻，一個 RS 觸發(fā)器，一個放電管 T 及功率輸出級。選擇24KHz的超長波頻率是為了減弱土壤對電磁波的影響。若|UxU0|△U，就確定為探測到金屬，進(jìn)行聲音報警。 整機工作原理整個系統(tǒng)工作時，由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生一個頻率為24KHz的脈沖信號，此脈沖信號經(jīng)過緩沖和放大之后，形成頻率穩(wěn)定