【正文】 ORT。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。中斷服務(wù)程序入口INT1:PUSH PSWPUSH APUSH DPL。 把該通道的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果讀到累加器A中MOV R5,A。再次啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換M OV R7 001。POP PSW。其中，R3寄存器存放最大值，R2寄存器存放最小值，R4寄存器存累加和，R0存放連續(xù)采樣次數(shù)[22]。MOV R3,3FH。累加輸入值MOV R4,A。最大值輸入值JNC DAV2。取A/D結(jié)果SBBB A, R3。SBBB A, R2。RRC A。電路的工作頻率和模擬部分的工作點(diǎn)的變化基本上不會(huì)影響檢測(cè)精度，從而使得測(cè)設(shè)備具有良好的靈敏性和可靠性。4．2 展望金屬檢測(cè)器是集電、磁、機(jī)以及控制技術(shù)為一體的檢測(cè)設(shè)備。目前，中國(guó)食品工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)，其總產(chǎn)值居國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門之首。許多食品生產(chǎn)制造商在產(chǎn)品出廠之前必須經(jīng)過檢驗(yàn)，由此可見作為應(yīng)用于食品檢測(cè)的金屬檢測(cè)器具有極大的市場(chǎng)前景，預(yù)示著在今后幾年內(nèi)將見到其飛速發(fā)展。衷心感謝我的導(dǎo)師林杰老師。最后，向?qū)忛啽疚牡膶＜摇⒔淌谥乱猿绺叩木匆?！。由于本人的水平有限，?duì)其中的某些關(guān)鍵問題并未能進(jìn)行深入的分析研究。總體來說，在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中，使我學(xué)到了好多知識(shí)，受益匪淺。另在食品工業(yè)中隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求日趨嚴(yán)格，再加上多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的管制，食品生產(chǎn)制造商必須對(duì)產(chǎn)品做出品質(zhì)的保證。即使最近幾年中還出現(xiàn)過重大的進(jìn)步：模擬探測(cè)器為數(shù)字探測(cè)器所替代以及功能強(qiáng)大的微處理器技術(shù)的采用均為最重要的發(fā)展。本課題研究的智能型金屬探測(cè)器具有如下特點(diǎn)：(l)采用外接AD轉(zhuǎn)換器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和數(shù)據(jù)處理，進(jìn)一步提高了檢測(cè)效果和檢測(cè)精度；(2)采用微處理機(jī)建立良好的人機(jī)對(duì)話界面，LCD液晶顯示，中文菜單式的畫面；(3)采用軟件設(shè)置光電管，起到良好的抗干擾作用。 將算術(shù)平均值存入以30H為首址的RAM緩沖單元中INC R1；修改數(shù)據(jù)區(qū)指針RET；3．4．4 發(fā)光與報(bào)警模塊DISPLAY:SETB ；LCALL DELAYCLR AJAMP DISPLAYALARM:SETB LCALL DELAYCLR AJAMP ALARMDELAY: MOV R5,FFH。CLR C。判斷輸入值(R3)?(若C=0,輸入值(R3),則轉(zhuǎn)到DAV3)MOV A, R5MOV R3,A ；更新最小值DAV3:DJNZ R0,DAV1。MOV R2,A。清進(jìn)位標(biāo)志MOV A,R2。 置數(shù)據(jù)區(qū)首地址MOV R0,06H。 R2，R4清零MOV R2, A。中斷返回3．4．3 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)設(shè)一個(gè)采樣周期，對(duì)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。POP PDL。 調(diào)用數(shù)字濾波程序MOV A 00H。MOV DPTR, 7FF8H。LOOP: NOPAJMP LOOP。MOV R5，A。3．4．2 中斷服務(wù)程序AD:SET B1 T1。設(shè)置堆棧指針 MOV 20H,N:放入靈敏度值(設(shè)靈敏度值為N) MOV R7,FFH。主程序起始地址LJMP MAIN。ADC0809通道0地址△U EQU 20H。在一個(gè)采樣周期內(nèi)，對(duì)信號(hào)X的N次測(cè)量值進(jìn)行算術(shù)平均，作為時(shí)刻K的輸出X(k)，即式（31） (31)其中N為采樣次數(shù)，Xi為第i次的采樣值。而后再通過判據(jù)算法將此差值U與靈敏度△U進(jìn)行比較，以確定是否報(bào)警[21]。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完畢后，ADC0809的EOC端向AT89S52的送入一個(gè)中斷申請(qǐng)信號(hào)，AT89S52接此信號(hào)后響應(yīng)中斷請(qǐng)求，調(diào)用中斷服務(wù)子程序INT1，中斷服務(wù)程序進(jìn)行壓棧，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，讀取來自0809數(shù)據(jù)輸出口的8位數(shù)字量，并將數(shù)字量?jī)?chǔ)存到單片機(jī)RAM中，然后啟動(dòng)ADC0809的下一次轉(zhuǎn)換。然后通過檢測(cè)RAM中21H中數(shù)值的值來判斷是否采集基準(zhǔn)電壓Uo，如果未采集過Uo，則啟動(dòng)ADC0809對(duì)IN0通道的模擬輸入量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3．1 軟件設(shè)計(jì)思想軟件是本系統(tǒng)的靈魂，在設(shè)計(jì)軟件中，本文從系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性及方便靈活等幾個(gè)方面出發(fā)，使程序滿足設(shè)計(jì)的功能要求。此后，以該電壓信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓，與A/D轉(zhuǎn)換器采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行比較判斷。電路板內(nèi)采用三端穩(wěn)壓集成電路塊LM7805為板內(nèi)元器件供電?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM、定時(shí)計(jì)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)，停止芯片其他功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。圖212 A/D轉(zhuǎn)換電路表21 74LS163邏輯功能表 輸入 輸出功能描述/CLEAR /LOADClockEnableQD QC QB QA COEp Er 1 11 1計(jì)數(shù) 1 0 D3 D2 D1 D0 —數(shù)據(jù)置入 0 0 0 0 0 清零 01 1 1 1 12．4 系統(tǒng)控制單元采用AT89S52單片機(jī)。ADC0809的模擬輸入范圍：?jiǎn)螛O性0~5V，設(shè)計(jì)中采用+5V單電源供電[17]。本設(shè)計(jì)中只適用通道IN0，所以，地址譯碼器ABC直接接地為000，采用線選法尋址。2．3．3 A/D轉(zhuǎn)換電路由于采集到的信息是連續(xù)變化的模擬量，不能被單片機(jī)直接處理，所以，必須把這些模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后才能夠輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理，這里選用了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的ADC0809型A/D轉(zhuǎn)換器來完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)輸入電壓Vi2上升時(shí)，VO2跟隨上升，使二極管DD5導(dǎo)通，D3截止，運(yùn)放U2B工作在深度負(fù)反饋狀態(tài)，給電容C6充電，VC上升。采用阻容耦合的方法可以使前后級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)保持獨(dú)立，隔離各級(jí)靜態(tài)之間的相互影響，使得電路總溫漂不會(huì)太大。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。在測(cè)量磁場(chǎng)時(shí)，將元件的第一腳（面對(duì)標(biāo)志面從左到右）接電源（工作電壓為5V），第二腳接地，第三腳接高輸入阻抗（10kΩ）電壓表，通電后，將電路放入被測(cè)磁場(chǎng)中，因霍爾元件只對(duì)垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須讓磁力線垂直于電路表面，當(dāng)沒有磁場(chǎng)（B=0 G）時(shí)，靜態(tài)輸出電壓是電源電壓的一半（即VCC/2），當(dāng)外加磁場(chǎng)的南極靠近器件標(biāo)志面時(shí)，會(huì)使輸出電壓高于靜態(tài)輸出電壓；當(dāng)外加磁場(chǎng)的北極靠近器件標(biāo)志面時(shí)，會(huì)使輸出電壓低于靜態(tài)輸出電壓，但仍然是正值。該器件的磁電轉(zhuǎn)換特性曲線如圖25所示，其輸出電壓和加在霍爾元件上的磁感強(qiáng)度B成比例。因此當(dāng)外加電壓電源電壓一定時(shí)，通過的電流I為一恒值，此時(shí)輸出電壓只與加在霍爾元件上的磁場(chǎng)B的大小成正比，即：UH=KB(V) （24）此時(shí)K=KHI為常數(shù)。UHdWIB圖26 霍爾效應(yīng)原理圖I這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，是因?yàn)橥姲雽?dǎo)體片中的載流子在磁場(chǎng)產(chǎn)生的洛侖茲力的作用下，分別向片子橫向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)和積聚，因而形成一個(gè)電場(chǎng)，稱作霍爾電場(chǎng)。UGN3503U線性霍爾傳感器的主要功能是可將感應(yīng)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)線性地轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)[14]。振蕩器的頻率計(jì)算公式為[12]： （21）圖示參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率為24KHz的超長(zhǎng)波頻率是為了減弱土壤對(duì)電磁波的影響。Ⅱ.環(huán)境溫度的變化，儀器元件參數(shù)也會(huì)改變，影響儀器工作的穩(wěn)定。（2）檢測(cè)線圈的匝數(shù)對(duì)儀器的靈敏度有影響。1．4 主要性能分析金屬探測(cè)器的工作頻率、靈敏度和穩(wěn)定性是儀器的主要技術(shù)指標(biāo)。通過以上分析可知，當(dāng)有金屬物靠近通電線圈平面附近時(shí)，無論是介質(zhì)磁導(dǎo)率的變化，還是金屬的渦流效應(yīng)均能引起磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化。（2）渦流效應(yīng)[6]：根據(jù)電磁理論，我們知道，當(dāng)金屬物體被置于變化的磁場(chǎng)中時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自行閉合的感應(yīng)電流，這就是金屬的渦流效應(yīng)。應(yīng)用領(lǐng)域也隨著產(chǎn)品質(zhì)量的提高延伸到了多個(gè)行