【正文】 器能驅(qū)動4 個 TTL 邏輯電平。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。 AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 圖58 AT89S52引腳圖 32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。 AT89S52AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，共40個引腳如圖58，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。當?shù)刂锋i允許信號ALE=1時，3位地址信號A、B、C送入地址鎖存器，選擇8路模擬量中的一路實現(xiàn)AD變換。 　　REF（+）、REF（）：基準電壓?！　E：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效?！　?1～28：8位數(shù)字量輸出端。START啟動信號，ALE地址鎖存，EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號以及OE數(shù)字輸出允許信號都由AT89S52的內(nèi)部程序提供，詳細見程序分析。當Vi再次上升使Vo2上升并使DD2導通，D3截止，再次對電容C3充電(等高于前次充電時電壓)，Vi下降時，DD2又截止，D3導通，Vc將峰值再次保持。第二級運放U3C組成緩沖放大器，將輸出與電容隔離開來。在電路設(shè)計中，運放LM324采用+5V單電源供電，對于不同強度的信號均可通過調(diào)節(jié)前級放大電路的反饋電位器R4來改變其放大倍數(shù)。因此當外加電壓源電壓一定時，通過的電流I為一恒值，此時輸出電壓只與加在霍爾元件上的磁場B的大小成正比，即： (54)K為常數(shù)，可見，任何引起磁場強度變化的物理量都將引起霍爾輸出電壓的變化。這時，片子兩側(cè)建立起一個穩(wěn)定的電壓，這就是霍爾電壓UH。 霍爾元件是依據(jù)霍爾效應制成的器件。具有靈敏度高，線性度好，結(jié)構(gòu)牢固, 體積小, 重量輕, 耐震動,功耗小,壽命長,頻率高（可達1MHz）,輸出噪聲低等特點. 用它作探頭可測量106T—10T的交變和恒定磁場。 控制電路： 線性霍爾傳感器在電路設(shè)計中，選用了UGN3503U線性霍爾傳感器，來檢測通電線圈Ll周圍的磁場變化。具體的電路圖參照附錄一。 方案二多諧振蕩器和放大ADC0809AT89S52探測線圈放大和峰值檢波報警顯示裝置霍爾元件圖42 方案二系統(tǒng)實現(xiàn)框圖如圖42所示, 整個探測系統(tǒng)以8位單片機A T89S52作為控制核心, 先將磁場的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，再將電路采集到的電壓處理后送入單片機中，通過程序的設(shè)定完成報警部分。本設(shè)計正是基于這樣的理論，來尋找一種方法來體現(xiàn)這種變化。金屬的電導率越大，交變電流的頻率越大，則渦電流強度越大，對原磁場的抑制作用越強。對于緊密纏繞N匝的線圈，線圈中心軸線上一點的磁感應強度則為： （32）由公式(12)可知，當線圈有效探測范圍內(nèi)無金屬物時，r=1(非金屬的相對磁導率)，線圈中心磁感應強度B保持不變，當線圈有效探測范圍內(nèi)出現(xiàn)鐵磁性金屬物時，r會變大，B隨r也會變大。2 設(shè)計要求 ，用它探測大塊金屬時，探頭距金屬物體20cm揚聲器就會發(fā)出聲音，小到曲別針，甚至一枚大頭針都能檢測到。關(guān)鍵詞：單片機，金屬探測器，線性霍爾元件，電磁感應，渦流Abstract This paper describes the position of hardware and software，working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single Chip Micyoco and linear HallEffect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear halleffect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and pares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software adopts the C language to be written. Inside the software, the Arithmetic mean filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. Keywords: SCM(Single Chip Micyoco)，metal detector, linear halleffect sensor, electricmagnetic induction, eddy current.25目錄摘 要 IAbstract II1引言 12 設(shè)計要求 13 探測金屬的理論依據(jù) 14 方案論證 3 方案一 3 方案二 35 硬件部分的設(shè)計 4 線圈振蕩電路： 4 控制電路： 5 線性霍爾傳感器 5 放大和峰值檢波電路 7 AD及單片機報警部分 8 ADC0809 9 AT89S52 10 基準電壓采集結(jié)束部分 13 報警部分 13 顯示部分 13 電源部分 136 工作原理簡述 147 系統(tǒng)軟件設(shè)計 158 設(shè)計部分仿真 169 主要技術(shù)指標分析 18 金屬探測器的工作頻率 18 靈敏度分析 18 穩(wěn)定性分析 19參考文獻 20附錄一 電路原理圖 21附錄二 源程序 221引言全球第一臺金屬探測器誕生于1960年，五十年過去了，金屬探測器經(jīng)歷了幾代探測技術(shù)的變革，從最初的信號模擬技術(shù)到連續(xù)波技術(shù)直到今天所使用的數(shù)字脈沖技術(shù)，金屬探測器簡單的磁場切割原理被引入多種科學技術(shù)成果。特此聲明。聲　　明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是本人在指導教師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。本畢業(yè)設(shè)計（論文）成果是本人在江西師范大學讀書期間在指導教師指導下取得的，成果歸江西師范大學所有。該系統(tǒng)軟件采用C語言來寫，在軟件設(shè)計中，采用了算術(shù)平均值濾波消除干擾，提高了探測器的抗干擾能力，確保了系統(tǒng)的準確性。超越今天的金屬探測器是難以完成的任務，因此本設(shè)計致力于學習和研究探測器的基本原理，以進一步提高自身的水平。根據(jù)電磁感應原理，當有金屬物靠近通電線圈平面附近時，將發(fā)生如下現(xiàn)象和效應： ：當金屬物接近通電線圈時，將使通電線圈周圍的磁場發(fā)生變化：如圖1，對于半徑為R的單匝圓形電感中，通過交變電流I = Imcos t時，線圈周圍空間產(chǎn)生交變磁場，根據(jù)畢奧一薩伐爾定律可計算出線圈中心軸線上一點的磁感應強度B為： 圖31 磁感應強度