【正文】 片子表面垂直的磁場B，在薄片的橫向兩側(cè)會出現(xiàn)一個電壓，如圖26中的UH，這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。KH稱為霍爾元件的靈敏度，它與元件材料的性質(zhì)與幾何尺寸有關(guān)。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，為用戶提供了一個由外電源驅(qū)動、使用方便的磁敏傳感器。用它做探頭可測量106—10T的交變和恒定磁場。在設(shè)計中，信號放大電路采用輸入阻抗高、漂移較小、共模抑制比高的集成運(yùn)算放大器LM324，LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14引腳雙列直插塑料封裝，外形和引腳排列如圖所示。經(jīng)前級運(yùn)算放大器放大的信號經(jīng)耦合電容C2 輸入到后級峰值檢測電路中。在設(shè)計中，為了獲得優(yōu)良的保持性能和傳輸性能，同樣采用了輸入阻抗高、響應(yīng)速度快、跟隨精度較好的運(yùn)算放大器LM324，這樣可有效地利用LM324資源，減少使用原件元件的數(shù)量，降低了成本。輸出VO反映VC的大小，通過峰值檢波和后級緩沖放大電路，將采集到的微弱電壓信號放大至0V～5V的直流電平，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809所要求的輸入電壓變換范圍，然后通過A/D轉(zhuǎn)換電路將檢測到的峰值轉(zhuǎn)化成數(shù)字量[16]。當(dāng)?shù)刂锋i存允許信號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(shí)現(xiàn)A/D變換。ALE引腳的頻率是單片機(jī)時鐘頻率的1/6，單片機(jī)時鐘頻率為12MHz，再經(jīng)4分頻后為500kHz，所以ADC0809能可靠工作。AT89S52的讀信號端發(fā)出一個三態(tài)輸出鎖存器，AT89S52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。此外，AT89S52設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式。2．6 電源電路電路如圖215所示，電源供電由9V電池和板內(nèi)穩(wěn)壓電源組成。在無金屬的情況下，假設(shè)霍爾輸出電壓為U0，該電壓信號U0很微弱，屬mv級信號，U0經(jīng)過放大電路放大，在經(jīng)過峰值檢波電路，得到相應(yīng)的0V~5V的峰值輸出電壓U0，以滿足ADC0809的量程，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，將U0的數(shù)字量輸入到單片機(jī)儲存起來。若|UXUO|△U，就確定為探測到金屬，進(jìn)行聲音報警。主程序初始化以后置位AT89S52的中斷控制位EA，使CPU開放中斷。軟件編程允許AT89S52響應(yīng)外部中斷1，且設(shè)置其響應(yīng)方式為邊沿觸發(fā)。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以30H為首址的數(shù)據(jù)存儲器中，然后將此數(shù)據(jù)UX和基準(zhǔn)電壓U0進(jìn)行比較，二者差值U存放在單片機(jī)RAM地址為22H的存儲器中。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。3．3 主程序流程圖Y圖31 主程序流程圖3．4 主要子程序模塊設(shè)計3．4．1 初始化子程序ADPORT EQU 7FF8H。差值存放在22HORG 0000H。轉(zhuǎn)INT1中斷服務(wù)程序ORG 0020HMAIN:MOV SP,60。22H單元清零 MOV R1,30H,R,為緩沖區(qū)數(shù)據(jù)地址指針，送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 RET。數(shù)據(jù)指針指向通道IN0通道MOV A 00H。CJNE R7,00H,$。PUSH DPH。 將A/D結(jié)果存入R5LCALL FILTER。置讀數(shù)標(biāo)志POP PDH。RET1。（1）程序框圖Y圖32 數(shù)字濾波程序框圖（2）程序清單FILTER:CLR A。 置最小值初態(tài)MOV R1,30H。累加和放入R4CLR C。輸入值〉（R2）?MOV A,R5。與最小值比較JNC DAV3。SBBB A, R3。MOVX R1，A。本文結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有金屬探測器技術(shù)給出了本課題研究的基于單片機(jī)控制的智能型金屬探測器設(shè)計的總體方案，通過對霍爾傳感器的工作原理研究，給出了檢測裝置金屬探測頭的工作原理及其模型；通過對控制裝置的系統(tǒng)分析，給出了控制裝置的硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)方法和一些實(shí)例?！捌胶饩€圈” ，技術(shù)自19世紀(jì)被首次注冊專利以來，金屬探測器己出現(xiàn)了相當(dāng)大的發(fā)展。進(jìn)入九十年代以來，據(jù)不完全統(tǒng)計，有巧個省、市、自治區(qū)在制定“九五”，國民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃時，把食品工業(yè)列為支柱產(chǎn)業(yè)或重要產(chǎn)業(yè)。參考文獻(xiàn)[1] 張宇, 姜玲玲. 基于單片機(jī)的手持式金屬探測器的研制開發(fā)[J]. 公安部第一研究所，2008年03期[2] 陳娟. 數(shù)字式金屬探測器的研究[D].2007,6[3] 盧光華,劉曙光. 磁補(bǔ)償霍爾傳感器在電力電子方面的應(yīng)用研究[J]. 儀表技術(shù), 2005年 05期[4] 陳棣湘， accuracy magnetic field measurement methods based on Hall sensor[J]. 傳感器技術(shù), 2005年 02期[5] Typical Connections Between AT89S51 Single Chip Computer and ADC0809 Analog to Digital Converter[J].長沙大學(xué)學(xué)報，2005年 05期[6] 3503RATIOMETRIC LINEAR HALLEFFECT SENSORS. Copyright 1985, 2006Allegro MicroSystems,Inc[7] Test and Research of ADC0809 AnalogtoDigital Converter Master[J]. 福建師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) ，2007年 04期[8] Hall Sensor and Research of Its Application[J]. 機(jī)床電器，2006年 02期[9] 郝琦瑋, of Development System Based on DSP Chip TMS320VC5402[J].內(nèi)蒙古大學(xué)，2007[10] 吳金戌, 沈慶陽，郭庭吉. 8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社,153158[11] 程守沫, [M]. 北京:高等教育出版社,180182 204205[12] 周省三. 電磁場基本教程[M].北京:高等教育出版社248249[13] 減春華. 電子線路設(shè)計與應(yīng)用[M]. 北京:高等教育出版社 973[14] 蔡明生. 電子設(shè)計[M]. 北京:高等教育出版社[15] P K. Structured query language [J].ComputerWorld. 2000，15 (20)：1317[16] 李全利, 遲榮強(qiáng). 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 北京:高等教育出版社, 6183[17] 房小翠, 王金鳳. 單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)[M]. 北京:國防工業(yè)出版社,142159[18] 沙占友, 王彥朋, 孟志永等. 單片機(jī)外圍電路設(shè)計[M]. 北京:電子工業(yè)出版社, 8692[19] 張毅剛, 彭喜元, 姜守達(dá)等, 新編MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,215218[20] DALLAS, Automatic Identification Data Book, 1995－1996[21] 楊振江, 杜鐵軍, [M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社,9396[22] 孫涵芳, 徐愛卿等. MCS51196系列單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,172[23] Kwan, BA；Moghavvemi, M. PIC based smart card prepayment system[J].Research and Development, －21 致 謝在整個設(shè)計過程中，從設(shè)計項(xiàng)目的可行性論證、項(xiàng)目的確定、硬件電路的設(shè)計、元器件的選擇、元器件參數(shù)的測試、硬件電路圖的最終確定，乃至利用PROTEL99繪制原理圖，我投入了相當(dāng)多的精力，從圖書館和網(wǎng)上查閱了大量的資料，了解了硬件電路設(shè)計中涉及到的每個元器件的參數(shù)，了解了單片機(jī)資源的配置，掌握了單片機(jī)的各種指令的應(yīng)用；熟悉了PROTEL99及單片機(jī)下載燒寫等軟件的應(yīng)用，并快速重溫了《模擬》《數(shù)字》《單片機(jī)》《高頻》等多年前學(xué)過的知識。林老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的知識指導(dǎo)我的研究和學(xué)習(xí)，使我有明確的研究方向和正確的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了我獨(dú)立研究的能力