【正文】 電焊等諸因素的干擾。 [1] 質(zhì)條件的變化 當(dāng)金屬物接近通電線圈時(shí)，將使通電線周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化，如圖 11， 圖 11 對(duì)于半徑為 R 的單匝圓形電感線圈，當(dāng)其中通過(guò)交變電流 I Imcos wt圈周圍空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，根據(jù)畢奧一薩伐爾定律可計(jì)算線圈中心軸線上一點(diǎn)的磁感應(yīng) 11 其中，μ μ 0μ r，μ為介質(zhì)的磁導(dǎo)率，μ r 為相對(duì)磁導(dǎo)率，μ 0 為真空磁導(dǎo)率。對(duì)于鐵磁性金屬 如 :鐵、鉆、鎳 μ r 很大，σ也較大，可認(rèn)為是既導(dǎo)電又導(dǎo)磁物質(zhì)，主要產(chǎn)生磁效應(yīng)，同時(shí)又有渦流效應(yīng)。由于在脈沖信號(hào)作用下， Q1 處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，而導(dǎo)通時(shí)間又非常短，所以非常省電。這時(shí)，片子兩側(cè)建立起一個(gè)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(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。當(dāng)輸入電壓 Vi2 上升時(shí)，Vo2 跟隨上升，使二極管 D D5 導(dǎo)通， D3 截止，運(yùn)放 U2B 工作在深度負(fù)反饋狀態(tài)，給電容 C6 充電， Vc 上升。本設(shè)計(jì)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(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K Bytes ISP Insystem programmable 的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度 ,非易失性存儲(chǔ)技術(shù) 制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu) 引腳圖如圖 211 所示 ，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元。常態(tài)時(shí)，按鍵的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，按下鍵時(shí)他們才閉合。 當(dāng)探測(cè)線圈 L1 靠近金 屬物體時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，會(huì)使探測(cè)電感值發(fā)生變化，從而使其周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化，霍爾元件感應(yīng)到該變化的磁場(chǎng)，并將其線性地轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào) 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。 [7]在電路設(shè)計(jì)中，ADC0809 與 AT89S52 是采用中斷方式連接的，所以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理功能是在中斷服務(wù)程序中完成的，從原理圖 22 看出， ADC0809 的 EOC 端通過(guò)反相器接AT89S52 的 NIT1 端，作為中斷申請(qǐng)。 數(shù)字濾波及算法說(shuō)明 金屬探測(cè)器的噪聲抑制能力是金屬探測(cè)器的主要設(shè)計(jì)指 標(biāo)。 2．程序清單參看附錄 2 鍵盤(pán)掃描控制程序 [14] 圖 32 鍵盤(pán)控制流程圖 波程序設(shè)計(jì) 設(shè)一個(gè)采樣周期，對(duì)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(shù)平均值作為本周期采樣值。 分析 由公式 l2 即： 可知： 1．檢測(cè)線圈的尺寸對(duì)儀器的靈敏度有影響。需要反復(fù)調(diào)試，直到能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期結(jié)果為止。 試驗(yàn)總結(jié) 綜上所述，在仿真調(diào)試過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)分析改正最終成功調(diào)試出了多諧振蕩電路的輸出、數(shù)據(jù)采集電路的輸出、顯示部分的顯示值和蜂鳴聲等結(jié)果。 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(cè)器的工作頻率（ 12KHZ），靈敏度（包括：檢測(cè)線圈的尺寸對(duì)儀器靈敏度的影響和匝數(shù)對(duì)靈敏度的影響）以及穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)。 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(wù)程序入口 。R1 為緩沖區(qū)數(shù)據(jù)地址指針，送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 。啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 。將 A/D 結(jié)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(shí)無(wú)鍵按下 ,重新掃描鍵盤(pán) 。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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 6 。 MOV A,△ U。與最小值比較 。累加和放入 R4 。10ms 延時(shí)子程序 4．?dāng)?shù)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(shí) ,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(shù)據(jù)指針指向通道 IN0 。 。21H 單元清零 。主程序起始地址 。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程王老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的知識(shí)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)，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，可以說(shuō)，這段時(shí)間我取得的每一點(diǎn)進(jìn)步都和老師的辛勤教誨密不可分。 軟件設(shè)計(jì)中，從系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性及方便靈活等幾個(gè)方面出發(fā)，使程序滿足設(shè)計(jì)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(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和從顯示的值可以看出仿真結(jié)果基本正確，由于繪制電路中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，仿真過(guò)程中出現(xiàn)了顯示模糊、不穩(wěn)定等一些問(wèn)題，但最終還是得到了比較理想的顯示數(shù)據(jù)。 2．應(yīng)盡量減少線圈與電路之間引線的長(zhǎng)度，以減少分布電容，采用屏蔽線減少外界對(duì)其干擾。 圖 34 顯示報(bào)警流程圖 第 4 章 主要技術(shù)指標(biāo)分析 主要技術(shù)指標(biāo)分析 金屬探測(cè)器的工作頻率、靈敏度和穩(wěn)定性是儀器的主要技術(shù)指標(biāo)。 主程序流程圖 1．程序流程圖見(jiàn)下 頁(yè)圖 31 所示。在檢測(cè)過(guò)程中，將 A/D 轉(zhuǎn)換器采集到的電壓信號(hào)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(chǔ)器中，然后將此數(shù)據(jù) Ux 二和基準(zhǔn)電壓 U0 進(jìn)行比較，二者差值 U 存放在單片機(jī) ARM 地址為 22H 的存儲(chǔ)器中。 主程序初始化以后置位 AT89S52 的中斷控制位 EA，使 CPU 開(kāi)放中斷。 在無(wú)金屬的情況下，假設(shè)霍爾輸出電壓為 u0，該電壓信號(hào) u0 很微弱，屬 mV級(jí)信號(hào)， u0 經(jīng)過(guò)放大電路放大，再通過(guò)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(chǔ)存起來(lái)。操作人員可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)或命 令，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人 機(jī)通信。 AT89S52 的讀信號(hào)端發(fā)出一個(gè)輸出允