【正文】 電焊等諸因素的干擾。 [1] 質條件的變化 當金屬物接近通電線圈時，將使通電線周圍的磁場發(fā)生變化，如圖 11， 圖 11 對于半徑為 R 的單匝圓形電感線圈，當其中通過交變電流 I Imcos wt圈周圍空間產生交變磁場，根據畢奧一薩伐爾定律可計算線圈中心軸線上一點的磁感應 11 其中，μ μ 0μ r，μ為介質的磁導率，μ r 為相對磁導率，μ 0 為真空磁導率。對于鐵磁性金屬 如 :鐵、鉆、鎳 μ r 很大，σ也較大，可認為是既導電又導磁物質，主要產生磁效應，同時又有渦流效應。由于在脈沖信號作用下， Q1 處于開關工作狀態(tài)，而導通時間又非常短，所以非常省電。這時，片子兩側建立起一個穩(wěn)定的電壓，這就是霍爾電壓UH。它的靈敏度典型值為 ，靜態(tài)輸出電壓為 ，輸出電阻為 ， miniSIP 封撞。它的內部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用，四組運放相互獨立。當輸入電壓 Vi2 上升時，Vo2 跟隨上升，使二極管 D D5 導通， D3 截止，運放 U2B 工作在深度負反饋狀態(tài)，給電容 C6 充電， Vc 上升。本設計中只使用通道 NI0，所以，地址譯碼器 ABC 直接接地為 000，采用線選法尋址。 AT89S52 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 8K Bytes ISP Insystem programmable 的可反復擦寫 1000 次的 Flash只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度 ,非易失性存儲技術 制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結構 引腳圖如圖 211 所示 ，芯片內集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元。常態(tài)時，按鍵的兩個觸點處于斷開狀態(tài)，按下鍵時他們才閉合。 當探測線圈 L1 靠近金 屬物體時，由于電磁感應現象，會使探測電感值發(fā)生變化，從而使其周圍的磁場發(fā)生變化，霍爾元件感應到該變化的磁場，并將其線性地轉變成電壓信號 ux，該變化的電壓經放大電路、峰值檢波電路后，得到相應的 0V5V 的峰值輸出電壓 Ux，然后經 A/D 轉換后，輸入到 CPU，由 CPU 完成Ux 與基準電壓 U0 的比較，二者比較 ? Ux― U0?得到一個差值，此差值與預設的靈敏度△ U 再作比較。 [7]在電路設計中，ADC0809 與 AT89S52 是采用中斷方式連接的，所以系統(tǒng)的數據采集處理功能是在中斷服務程序中完成的，從原理圖 22 看出， ADC0809 的 EOC 端通過反相器接AT89S52 的 NIT1 端，作為中斷申請。 數字濾波及算法說明 金屬探測器的噪聲抑制能力是金屬探測器的主要設計指 標。 2．程序清單參看附錄 2 鍵盤掃描控制程序 [14] 圖 32 鍵盤控制流程圖 波程序設計 設一個采樣周期，對通道 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平均值作為本周期采樣值。 分析 由公式 l2 即： 可知： 1．檢測線圈的尺寸對儀器的靈敏度有影響。需要反復調試，直到能夠實現預期結果為止。 試驗總結 綜上所述，在仿真調試過程中雖然遇到了一些問題，但是經過分析改正最終成功調試出了多諧振蕩電路的輸出、數據采集電路的輸出、顯示部分的顯示值和蜂鳴聲等結果。 最后分析了設計中的主要技 術指標，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對靈敏度的影響）以及穩(wěn)定性等技術指標。 附 錄 1 電路原理圖 附 錄 2 各模塊 程序清單 1．初始化子程序 ADPORT EQU 7FF8H △ U EQU 20H U0 EQU 21H U EQU 22H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP INT1 ORG 0020H MAIN： MOV SP， 60 MOV 20H， N MOV R7， FFH 。INT1 中斷服務程序入口 。R1 為緩沖區(qū)數據地址指針，送數據緩沖區(qū)首址 。啟動 A/D 轉換 。將 A/D 結果存入 R5 。 CPL A ANL A,0FH KEY1: JNZ KEY1 LCACC D10ms MOV A,B JB ,PKEY1 JB ,PKEY2 JB ,PKEY3 JB ,PKEY4 EKEY: RET PKEY1:LCALL K1 RET 。A 0 時無鍵按下 ,重新掃描鍵盤 。按鍵未釋放 ,等待 。 INC A RET K3: MOV P1, △ U。 。取最大值 。 。 INC A MOV A, △ U+1。 SETB A RET ALARM: SETB LCALL DELAY CLR AJAMP ALARM DELAY: MOV R5， FFH D1: MOV R6， FFH D2: DJNZ R6， D2 DJNZ R5， D1 REN END 西安工程大學本科畢業(yè)設計 論文 1 6 。 MOV A,△ U。與最小值比較 。累加和放入 R4 。10ms 延時子程序 4．數字濾波程序 FILTER: CLR A MOV R2, A MOV R4， A MOV R3, 3FH MOV R1, 30H MOV R0, 06H DAV1: ADD A, R4 MOV R4, A CLR C MOV A, R2 SBBB A, R5 JNC DAV2 MOV A, R5 MOV R2, A DAV2: CLR C MOV A， R5 SBBB A， R3 JNC DAV3 MOV A, R5 MOV R3, A DAV3: DJNZ R0, DAV1 CLR C MOV A， R4 SBBB A， R2 SBBB A， R3 。 RET K2: MOV P1,△ U。有鍵按下時 ,鍵值送 B 暫存 。讀取按鍵狀態(tài) 。 JZ KEY LCALL D10ms MOV A,P1 CPL A ANL A,0FH JZ KEY MOV B,A。數據指針指向通道 IN0 。 。21H 單元清零 。主程序起始地址 。整個設計過程王老師以嚴謹的治學態(tài)度和淵博的知識指導我的設計和學習，使我有明確的設計思路和正確的學習方法，培養(yǎng)了我獨立學習的能力，可以說，這段時間我取得的每一點進步都和老師的辛勤教誨密不可分。 軟件設計中，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。 初始狀態(tài) 加 1 顯示值 加 15 顯示值 減 11 顯示值 圖 52 顯示值 經過多次試驗和從顯示的值可以看出仿真結果基本正確，由于繪制電路中出現了一些問題，仿真過程中出現了顯示模糊、不穩(wěn)定等一些問題，但最終還是得到了比較理想的顯示數據。 2．應盡量減少線圈與電路之間引線的長度，以減少分布電容，采用屏蔽線減少外界對其干擾。 圖 34 顯示報警流程圖 第 4 章 主要技術指標分析 主要技術指標分析 金屬探測器的工作頻率、靈敏度和穩(wěn)定性是儀器的主要技術指標。 主程序流程圖 1．程序流程圖見下 頁圖 31 所示。在檢測過程中，將 A/D 轉換器采集到的電壓信號經數據軟件濾波后存入內部RAM 以 30H 為首址的數據存儲器中，然后將此數據 Ux 二和基準電壓 U0 進行比較，二者差值 U 存放在單片機 ARM 地址為 22H 的存儲器中。 主程序初始化以后置位 AT89S52 的中斷控制位 EA，使 CPU 開放中斷。 在無金屬的情況下，假設霍爾輸出電壓為 u0，該電壓信號 u0 很微弱，屬 mV級信號， u0 經過放大電路放大，再通過峰值檢波電路，得到相應的 0V~5V 的峰值輸出電壓 U0，以滿足 ADC0809 的量程，經 A/D 轉換后，將 U0 的數字量輸入到單片機儲存起來。操作人員可以通過鍵盤輸入數據或命 令，實現簡單的人 機通信。 AT89S52 的讀信號端發(fā)出一個輸出允