【正文】 RET 。 。 。置數據區(qū)首地址 。 MOV A,P1。K1 按轉 PKEY1 。取正邏輯 ,高電平表示有鍵按下 。 。再次啟動刀 D 轉換 。中斷服務程序入口 。打開總中斷開關 片內中斷允許寄存器 EA 。設置堆棧指針 。靈敏度存放在 20H ?？傮w來說，在摸索該如何設計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，使我學到了好多知識，受益匪淺。 第 6 章 結 論 本設計首先介紹了探測金屬的理論依據，當有金屬靠近通電線圈平面附近時將發(fā)生線圈介質條件的變化和渦流效應兩個現(xiàn)象，根據電磁感應原理來設計金屬探測器。 振蕩電路調試結果及分析 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 ，其仿真結果如圖 51 所示 圖 51 多諧輸出 從調試的結果中可以讀出 T1 的值為： ,T2 的值為： 。 當檢測線圈尺寸一定時，則匝數越少其靈敏度越高。 ，如圖 33 所示。 [10] 在一個采樣周期內，對信號 X 的 N 次測量值進行算術平均，作為時刻 K 的輸出 x k ，即 （ 31） 其中 N 為采樣次數， xi 為第 i 次的采樣值。當 A/D轉換完畢后， ADC0809 的 EOC 端向 AT89S52 的 INT1 的返向端送入一個中斷申請信號， AT89S52 接此信號后響應中斷請求，調用中斷服務子程序 INTl，中斷服務程序進行壓棧，保護現(xiàn)場，讀取來自 ADC0809 數據輸出口的 8 位數字量，并將數字量儲存到單片機 RAM 中，然后啟動 ADC0809 的下一次轉換。 第 3 章 系統(tǒng)軟件設計 軟件設計思想 軟件是本系統(tǒng)的靈魂，在設計軟件中，本文從系統(tǒng)的實用性、可靠性及方便靈活等幾個方面出發(fā)，使程序滿足設計的功能要求。電路板內采用三端穩(wěn)壓集成電路塊 LM7805 為板內元器件供電?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM、定時計數器、串行口及外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存 RAM 的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。 ADC0809的模擬輸入范圍 :單極性 0~5V，設計中采用 +5V 單電源供電。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 0V5V 的直流電平，以滿足 A/D 轉換器 ADC0809所要求的輸入電壓變換范圍，然后通過 A/D 轉換電路將檢測到的峰值轉 化成數字量。經前級運算放大器放大的信號經耦合電容 C2 輸入到后級峰值檢測電路中。在測量磁場時，將元件的第一腳 面對標志面從左到右數 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，將電路放入被測磁場中，因霍爾器件只對垂直于霍爾片表面的磁感應強度敏感，因而必須讓磁力線垂直于電路表面，當沒有磁場 B 0G 時，靜態(tài)輸出電壓是電源電壓的一半 即 VCC/2 ，當外加磁場的南極靠近器件標志面時，會使輸出電壓高于靜態(tài)輸出電壓；當外加磁場的北極靠近器件標志面時，會使輸出電壓低于靜態(tài)輸出電 壓，但仍然是正值。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： UH KB V 24 此時 K KHI 為常數。它的功能框圖和輸出特性示于圖 24 和圖 25。 第 2 章 硬件電路設計 系統(tǒng)組成 如圖 21 所示，整個探測系統(tǒng)以 8 位單片機 AT89S52 作為控制核心，其硬件電路分為兩個部分，一部分為線圈振蕩電路，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： UGN3503 型線性霍爾元件、前置放大電路、峰值檢波電路 ADC0809 模數轉換器、 AT89S52 單片機、 LED 顯示電路、聲音報警電路及電源電路等。渦流要產生附加的磁場，與外磁場方向相反，削弱外磁場的變化。此外，利用軟件濾波的方法代替了傳統(tǒng)探測器復雜的模擬電路器件，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、靈敏度和抗干擾性。目前，就連考試也開始啟用金屬探測器來防止考生利用手機等工具進行作弊。該金屬探測器以 AT89S52 單片機為核心，采用線性霍爾元件 UGN3503 作為傳感器，來感應金屬渦流效應引起的通電線圈磁場的變化，并將磁場變化轉化為電壓的變化，單片機測得電壓值，并與設定的電壓基準值相比較后，決定是否探測到金屬。 關鍵詞：單片機，金屬探測器，線性霍爾元件，電磁感應，靈敏度 ABSTRCT This paper describes the position of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 SingleChip Microputer and linear HallEffect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear halleffect sensor as probe to detect the magic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magic field change into voltage SingleChip Microputer measures the peak value of voltage and pares it with reference determine whether detect metel or case of detection of a metallic mass,the Metal Detector porvides an acoustical and optical systems software adopts the assmbler language to be the software,the digital filter technology is utilized to eliminate the the stability of system and measuring veracity are effect of all factors on sensitivity and stability of Metel Detetor are discussed in this is concluded that the operating frequency,the size of the search coil and turns are the main factors effected on the sensitivity of the instrument: the environment temperature and humidity in site,the winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument. KEY WORDS: SingleChip Microputer, metal detector, linear halleffect sensor, electricmagic induction, sensitivity 目 錄 前 言 1 第 1 章 分析探測金屬的理論依據 3 理論描述 3 質條件的變化 3 應 4 第 2 章 硬件電路設計 6 系統(tǒng)組成 6 硬件電路功能描述 6 蕩電路 7 集電路 8 A/D 轉換電路 12 制單元 15 制電路 16 警電路 17 路 18 整機工作原理描述 19 第 3 章 系統(tǒng)軟件設計 20 軟件設計思想 20 數字濾波及算法說明 21 主程序流程圖 21 制程序設計 23 波程序設計 23 報警程序設計 25 第 4 章 主要技術指標分析 26 主要技術指標分析 26 率 26 分析 26 分析 26 第 5 章 仿真、調試結果及分析 27 仿真、調試目的與內容 27 仿真結果及分析 27 試驗總結 29 第 6 章 結 論 30 參考文獻 31 致 謝 32 附 錄 1 電路原理圖 33 附 錄 2 各模塊程序清單 34 前 言 金屬探測器作為一種最重要的安全檢查設備，己被廣泛地應用于社會生活和工業(yè)生產的諸多領域。國內傳統(tǒng)的金屬探測器 則是利用模擬電路進行檢測和控制的，其電路復雜，探測靈敏度低，且整個系統(tǒng)易受外界環(huán)境如溫度、濕度、