【正文】 鍵未釋放 ,等待 LCACC D10ms ； 釋放 ,延時(shí)去抖動 MOV A,B ； 取鍵值送 A JB ,PKEY1 ； K1 按轉(zhuǎn) PKEY1 JB ,PKEY2 JB ,PKEY3 JB ,PKEY4 EKEY: RET PKEY1:LCALL K1 ； K1 命令處理程序 RET PKEY2:LCALL K2 RET PKEY3:LCALL K4 RET K1: MOV P1,△ U。 INC A RET K3: MOV P1, △ U。 RET 34 K2: MOV P1,△ U。當(dāng) ADC0809 的 EOC 輸出電平上 跳沿觸發(fā)中斷 1 SETB EA ； 打開總中斷開關(guān) (片內(nèi)中斷 允 許寄存器 =EA) SETB EX1 。21H 單元清零 MOV 22H， 00H 。設(shè)置堆棧指針 MOV 20H， N 。轉(zhuǎn)主程序 ORG 0013H 。靈敏度存放在 20H U0 EQU 21H 。謝老師嚴(yán)謹(jǐn) 的治學(xué)態(tài)度和淵博的知識 讓我學(xué)到了好多 ，使我有明確的設(shè)計(jì)思路和正確的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了我獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力 。 本次設(shè)計(jì)，我是一步一步摸索學(xué)習(xí)中完成的，讓 我學(xué)到了好多知識，受益匪淺。但該探測儀的設(shè)計(jì)中也出現(xiàn)了一些問題，系統(tǒng)不夠穩(wěn)定，受外界環(huán)境因素影響大，這些問題有待解決。 最后分析了設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)指標(biāo)，包括金屬探測器的工作頻率（ 12KHZ），靈敏度（包括：檢測線圈的尺寸對儀器靈敏度的影響和匝數(shù)對靈敏度的影響）以及穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)。 硬件系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，一部分為線圈震蕩電路，包括：多諧振蕩電路、放大電路和探測線圈；另一部分為控制電路，包括： UGN3503U 線性霍爾元件，前置放大電路，峰值檢波電路 ,ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器， AT89C52 單片機(jī)， LED 顯示電路，聲音報(bào)警電路及電源電路。 （ 2） 檢測線圈的匝數(shù)對靈敏度的影響：當(dāng)線圈的匝數(shù)作為唯一變量時(shí)，匝數(shù)越少靈敏度越高，但同時(shí)通過霍爾元件的磁感線越少，所以線圈的匝數(shù)應(yīng)適宜?？偟膩碚f還 是 比較成功的。 蜂鳴器仿真結(jié)果及分析 從 口接出來的蜂鳴器電路用來發(fā)出探測到金屬 地雷 時(shí)的報(bào)警信號 。 振蕩電路調(diào)試結(jié)果及分析 振蕩電路輸出的是一方波，可以讀出占空比和輸出脈沖的頻率，其仿真結(jié)果如圖 51 所示 U 0tT 1 T 2 圖 51 多諧輸出 從調(diào)試的結(jié)果中可以讀出 T1 的值為： ,T2 的值為： 。 開 始保 存 均 值 U x 到 數(shù) 據(jù) 緩 沖 區(qū)判 斷 |U x U o | Δ U i ?顯 示 ， C P U 發(fā) 出 報(bào) 警 信 號結(jié) 束YN 圖 44 報(bào)警程序流程圖 第五章 系統(tǒng)仿真結(jié)果與技術(shù)指標(biāo)分析 24 第五章 系統(tǒng)仿真結(jié)果與技術(shù)指標(biāo)分析 系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析 仿真調(diào)試的內(nèi)容是要把程序修改正確，使編譯能夠通過，而且還要用 Proteus仿真軟件 中的一些功能來查看程序所實(shí)現(xiàn)的功能是否能夠和預(yù)期的功能相符合。存入內(nèi)部 RAM中。 用軟件代替硬件，從而省去了復(fù)雜的硬件，而且能夠取得好而精確的效果。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)警鍵盤控制電路各鍵控制靈敏度的值，并在顯示電路部分顯示按鍵后的對應(yīng)數(shù)值。當(dāng) A/D轉(zhuǎn)換完畢后， ADC0809的 EOC 端向 AT89C52的 INT1 的返向端送入一個(gè)中斷申請信號， AT89C52 接此信號后響應(yīng)中斷請求，中斷服務(wù)程序進(jìn)行壓棧，讀取來自 ADC0809 數(shù)據(jù)輸出口的 8位數(shù)字量，并將數(shù)字量儲存到單片機(jī) RAM 中，然后啟動 ADC0809 的下一次轉(zhuǎn)換。軟件采用匯編語言編寫，并采用模塊化設(shè)計(jì)，使程序結(jié)構(gòu)清晰，便于今后進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)的功能 。 電路板內(nèi)采用三端穩(wěn)壓集成電路塊 LM7805 為板內(nèi) 其他 元器件供電。 LED 報(bào)警電路如圖 313： 圖 313 報(bào)警電路圖 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 18 電源電路的設(shè)計(jì) 電路中需要 9V和 5V兩個(gè)不 同 的電源供電，其中數(shù)據(jù)采集電 路需要 9V電源，而其他電路需要 5V 電源。主復(fù)位 (MR) 輸入端上的一個(gè)低電平將使其它所有輸入端都無效，同時(shí)非同步地清除寄存器，強(qiáng)制所有的輸出為低電平。 74HC164 是 8 位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數(shù)據(jù)，然后并行輸出。 顯示電路的設(shè)計(jì) 顯示電路與單片機(jī)的 RXD、 TXD 相連，用于顯示探測儀的靈敏度，其數(shù)值由鍵盤控制電路設(shè)置。 本設(shè)計(jì)中采用獨(dú)立連接式非編碼鍵盤，即每一個(gè)按鍵占用一條 I/O 接口線。 鍵盤控制電路的設(shè)計(jì) 鍵盤是最常用的單片機(jī)輸入設(shè)備 ,是一組按鍵的集合 。 （ 3） ADC0809片內(nèi)有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連接，這里將它的數(shù)據(jù)輸出口直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線 P0口相連接， AT89C52的 P0口作為數(shù)據(jù)總線，又作為低 8位地址總線 ， ADC0809的片內(nèi)沒有時(shí)鐘，利用 AT89S52提供的地址鎖存允許信號 ALE 經(jīng)計(jì)數(shù)器 74LS163構(gòu)成的 4分頻器分頻獲得。 PO(~ ):端口 0是一個(gè) 8位寬的雙向輸出入端口 , 0, 示位 I,依此 類推。 VSS:電源地端。其工作電壓為5V，晶振頻率采用 12MHZ。 GND：地。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 START： A／ D轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入，高電平有效。 ADC0809 的引腳圖如圖 37： 圖 37 ADC0809引腳圖 ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如 上 圖所示。 A/D 轉(zhuǎn)換電路如圖 36： 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 11 圖 36 最小系統(tǒng)電路圖 （ 1）在本次設(shè)計(jì)中，采用的 A/D 轉(zhuǎn)換器為 ADC0809 型 。 LM324 與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它有一些顯著的特點(diǎn)，該四放大器可以工作在低到 或者高 到 32V的電源下，靜態(tài)電流大致為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一，共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。在設(shè)計(jì)中， 第二級與第三級運(yùn)放同樣采用 運(yùn)算放大器 LM324，這樣可 充分 利用LM324。在電路設(shè)計(jì)中，采用 +5V 單電源 給 運(yùn)放 LM324 供電。利用上述特性，將其固定在探測線圈的中心感應(yīng)線圈的磁場變化， 并接在數(shù)據(jù)采集電路的前端 ， 將磁場的變化信號轉(zhuǎn)化為電壓信號的變化而被后級電路 接收 和放大。它的靈敏度典型值為，靜態(tài)輸出電壓為 ，輸出電阻為 。當(dāng)外加電壓一定，通過恒定的電流 ，輸出電壓只與磁場 B的大小成正比，即： UH=KB (V) （ 32） 由式 32知 ，霍爾輸出電壓 將隨 磁場強(qiáng)度 的 變化 而變化 。洛侖茲力 與 霍爾電場產(chǎn)生的電場力相反， 電場力 阻礙載流子繼續(xù)堆積，直到霍爾電場力和洛侖茲力相等。 數(shù)據(jù)采集電路如圖 32： 圖 32 數(shù)據(jù)采集電路圖 （ 1） 在設(shè)計(jì)中，選用 UGN3503U 線性霍爾傳感器來檢測通電線圈周圍的磁場變化。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于 VCC /3，則 C1 的輸出為 0， C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。 555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。 多諧振蕩器的核心為 555 定時(shí)器， 555 定時(shí)器具有 成本低，性能可靠 的特點(diǎn) ，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。多諧振蕩器以一定的頻率發(fā)出電流，該電流經(jīng)放大電路放大后輸送到線圈上，規(guī)律變化的電流使線圈產(chǎn)生恒定的磁場。 當(dāng)探測線圈靠近 地雷 時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，會使其周圍的磁場發(fā)生變化，霍爾元件感應(yīng)到該變化的磁場，并將其線性地轉(zhuǎn)變成電壓信 號 ux，該變化的電壓經(jīng)放大電路、峰值檢波電路后，得到相應(yīng)的 0V5V 的峰值輸出電壓 Ux，然后經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換后，輸入到 CPU，由 CPU 完成 Ux與基準(zhǔn)電壓 U0的比較，二者比較 ? Ux— U0?得到一個(gè)差值，此差值與預(yù)設(shè)的靈敏度△ U 再作比較。 通過以上分析可知，當(dāng)有金屬 地雷 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 地雷 的渦流效應(yīng)均能引起磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的變化。 渦流效應(yīng) 根據(jù)電磁理論，當(dāng)金屬地雷被置于變化的磁場中時(shí)，金屬地雷內(nèi)就會產(chǎn)生自行閉合的感應(yīng)電流，這就是金屬的渦流效應(yīng)。 方案的理論基礎(chǔ) 地雷 探測器是采用線圈的電磁感應(yīng)原理來探測 地雷 的。控制電路中包括峰值檢波放大電路， A/D 轉(zhuǎn)換電路，鍵盤控制電路，顯示報(bào)警電路，電源電路。最后對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了分析調(diào)試。 本文設(shè)計(jì)的內(nèi)容 采用相關(guān)傳感原理， 設(shè)計(jì)了 地雷探測儀器，實(shí)現(xiàn)對金屬地雷的探測。因此，便攜式激光快捷地雷探測儀 成為最近發(fā)展起來的高科技激光高敏度的探測方法。所以為了避免傷亡，地雷探測儀就顯得格外重要，地雷探測儀是通過一些技術(shù)對地雷進(jìn)行探查，并最后排除地雷，可有效減少傷亡。 因此，排除這些潛在的威脅刻不容緩，而地雷探測儀就顯得格外重要。日本侵華戰(zhàn)爭中，日本在中國領(lǐng)土內(nèi)埋設(shè)的大量地雷，雖然后來日本失敗退走，可埋下的地雷在以后的日子里不斷造成傷亡。halleffect sensor。系統(tǒng)軟件采用匯編語 言編寫，在軟件設(shè)計(jì)中，為了提高探測器的抗干擾能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用了數(shù)字濾波技術(shù)消除干擾。 本文所介紹的地雷探測儀是以 8 位 AT89S52 單片機(jī)為核心，所使用的傳感器是線性霍爾元件 UGN3503，將磁場信號變?yōu)殡妷盒盘枴? （請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”） 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 摘要 II 地雷探測儀的設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學(xué) 號： 5801209015 學(xué)生姓名： 李躍 指導(dǎo)教師： 謝建宏 摘 要 地雷作為一種特殊的炸彈，時(shí)時(shí)刻刻威脅著無數(shù)無辜平民的生命安全。 作者簽名： 日期： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許 論文被查閱和借閱。 密級： NANCHANG UNIVERSITY 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 THESIS OF BACHELOR （ 2020— 2020 年） 題 目 地雷探測儀的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院 系 過程裝備與測控工程系 專業(yè)班級： 測控技術(shù)與儀器 091 班