基于單片機(jī)的智能型金屬探測器的設(shè)計(jì)2畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-15 18:25 本頁面
【正文】 顯示和報(bào)警電路:一旦發(fā)現(xiàn)金屬出現(xiàn)，則被測電壓超限由單片機(jī)I/，,進(jìn)行必要的定位搜身檢查。具有線性度好，結(jié)構(gòu)牢固，體積小、重量輕、耐震動(dòng)、功耗小、壽命長、頻率高(可達(dá)1 MHz)，,將其固定在探測線圈中心，就會(huì)感應(yīng)到線圈周圍的磁場變化，并將磁場的變化信號(hào)線性地轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)的變化而被后級(jí)電路拾取。其中，寄存器存放最小值，寄存器存放累加和，存放連續(xù)采樣次數(shù)。在檢測過程中，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為首脂的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后將此數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，二者差值U存放在單片機(jī)RAM地址為22H的存儲(chǔ)器中。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)。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主程序初始化以后置位AT89S52的中斷控制位EA，使CPU開放中斷。則被測物理量超限由單片機(jī)I/，進(jìn)行必要的定位搜身檢查。掉電模式可以通過硬件復(fù)位和外部中斷退出。由硬件復(fù)位終止空閑模式只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在這種情況下，片上硬件禁止訪問內(nèi)部RAM，而可以訪問端口引腳。空閑模式在空閑工作模式下，CPU 處于睡眠狀態(tài)，而所有片上外部設(shè)備保持激活狀態(tài)。晶振特性AT89S52 單片機(jī)有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，XTAL1 和XTAL2 分別是放大器的輸入、輸出端。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫1。中斷AT89S52 有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（INT0 和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、2）和一個(gè)串行中斷。不過，波特率和輸出時(shí)鐘頻率相互并不獨(dú)立，它們都依賴于RCAP2H和RCAP2L。為了把定時(shí)器2配置成時(shí)鐘發(fā)生器，位C/T2（）必須清0，位T2OE（）必須置1?？删幊虝r(shí)鐘輸出 引腳輸出一個(gè)占空比為50%的時(shí)鐘信號(hào)。TH2或TL2不應(yīng)該讀寫。定時(shí)器2 作為波特率發(fā)生器，圖中僅僅在T2CON 中RCLK 或TCLK＝1才有效。波特率產(chǎn)生工作模式與自動(dòng)重載模式相似，因此，TH2 的翻轉(zhuǎn)使得定時(shí)器2 寄存器重載被軟件預(yù)置16位值的RCAP2H和RCAP2L中的值。AT89S52的讀信號(hào)端發(fā)出一個(gè)輸出允許命令輸入到ADC0809的ENABLE(即OE)端,ENABLE(OE)端呈高電位，用以打開三態(tài)輸出端鎖存器，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。ALE引腳的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6,單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHz，則ALE引腳頻率約為2MHz，再經(jīng)4分頻后為500kHz，所以ADC0809能可靠工作。當(dāng)?shù)刂锋i存允許信號(hào)ALE=1時(shí)，3位地址信號(hào)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。當(dāng)再次上升時(shí)使上升并使、導(dǎo)通，截止，再次對電容充電（高于前次充電電壓），下降時(shí)，、又截止，導(dǎo)通，將峰值再次保持。第二級(jí)運(yùn)放U2C組成緩沖放大器，將輸出與電容隔離開來。在電路設(shè)計(jì)中，運(yùn)放 LM324采用+5V 單電源供電，對于不同強(qiáng)度的信號(hào)均可通過調(diào)節(jié)前級(jí)放大電路的反饋電位器W1來改變其放大倍數(shù)。在設(shè)計(jì)中，信號(hào)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。UGN3503U線性霍爾傳感器的主要功能是可將感應(yīng)到的磁場強(qiáng)度信號(hào)線性地轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。 系統(tǒng)組成框圖 電路原理圖 線圈振蕩電路原理圖工作過程中，由555定時(shí)器構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，產(chǎn)生一個(gè)頻率為24KHZ、占空比為2/3的脈沖信號(hào)。當(dāng)然，大小的設(shè)定決定著系統(tǒng)精度的高低。. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)塊圖在工作過程中，由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生一個(gè)頻率為24KHz的脈沖信號(hào)經(jīng)過緩沖和放大之后，形成頻率穩(wěn)定度高、功率較大的脈沖信號(hào)輸入到探測線圈中，通電的線圈周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場，此時(shí)，固定在線圈中心的霍爾元件UGN3503U就會(huì)感應(yīng)到線圈周圍的磁場，并將磁場強(qiáng)度信號(hào)線性地轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)。 本設(shè)計(jì)正是基于這樣的理論，來尋找一種適合的傳感器來感應(yīng)線圈的磁場變化，并把磁場信號(hào)的變化轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的變化，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的控制。根據(jù)電磁理論，我們知道，當(dāng)金屬物體被置于變化的磁場中時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自行閉合的感應(yīng)電流，這就是金屬的渦流效應(yīng)。國外雖然已有較為完善的系列產(chǎn)品，但價(jià)格及其昂貴；國內(nèi)傳統(tǒng)的金屬探測器則是利用模擬電路進(jìn)行檢測和控制的，其電路復(fù)雜，探測靈敏度低，且整個(gè)系統(tǒng)易受外界干擾。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(jī)等工具進(jìn)行作弊。在軟件設(shè)計(jì)中，采用了數(shù)字濾波技術(shù)消除干擾，提高了探測器的抗干擾能力，確保了系
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