【正文】 INC A RET K3: MOV P1, △ U。 RET 34 K2: MOV P1,△ U。 JZ KEY ； A=0時無鍵按下 ,重新掃描鍵 盤 LCALL D10ms ； 有鍵按下時延時去抖動 MOV A,P1 ； 讀取按鍵狀態(tài) CPL A ； 取 反 邏輯 ,高電平表示有鍵按下 ANL A,0FH ； 再判別是否有鍵按下 JZ KEY ； A=0 時無鍵按下 ,重新掃描鍵盤 MOV B,A ； 有鍵按下時 ,鍵值送 B暫存 MOV A,P1 ； CPL A ； ANL A,0FH ； 判別按鍵釋放 KEY1: JNZ KEY1 ； 按鍵未釋放 ,等待 LCACC D10ms ； 釋放 ,延時去抖動 MOV A,B ； 取鍵值送 A JB ,PKEY1 ； K1 按轉(zhuǎn) PKEY1 JB ,PKEY2 JB ,PKEY3 JB ,PKEY4 EKEY: RET PKEY1:LCALL K1 ； K1 命令處理程序 RET PKEY2:LCALL K2 RET PKEY3:LCALL K4 RET K1: MOV P1,△ U。當(dāng) ADC0809 的 EOC 輸出電平上 跳沿觸發(fā)中斷 1 SETB EA ； 打開總中斷開關(guān) (片內(nèi)中斷 允 許寄存器 =EA) SETB EX1 。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 RET 。21H 單元清零 MOV 22H， 00H 。 R7=1111111 。設(shè)置堆棧指針 MOV 20H， N 。轉(zhuǎn) NITI 中斷服務(wù)程序 ORG 0020H 。轉(zhuǎn)主程序 ORG 0013H 。差值存放在 22H ORG 0000H 。靈敏度存放在 20H U0 EQU 21H 。 30 附 錄 1 電路原理圖 31 附 錄 2 各模塊程序 ADPORT EQU 7FF8H 。謝老師嚴(yán)謹(jǐn) 的治學(xué)態(tài)度和淵博的知識 讓我學(xué)到了好多 ，使我有明確的設(shè)計思路和正確的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了我獨立學(xué)習(xí)的能力 。 衷心感謝我的導(dǎo)師 謝建宏 老師。 本次設(shè)計，我是一步一步摸索學(xué)習(xí)中完成的，讓 我學(xué)到了好多知識，受益匪淺。 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 Altium Designer 繪制原理圖和 PCB 板 ， 我投入了相當(dāng)多的精力，為了 了解硬件電路設(shè)計中涉及到的每個元器件的參數(shù) ， 了解單片機資源的配置 以及 單片機的各種指令的應(yīng)用 ，我 從圖書館和網(wǎng)上查閱了大量的資料 。但該探測儀的設(shè)計中也出現(xiàn)了一些問題，系統(tǒng)不夠穩(wěn)定，受外界環(huán)境因素影響大，這些問題有待解決。但因其簡易性，能更好應(yīng)用于平民探測，能有效的減少無辜平民的傷害。 最后分析了設(shè)計中的主要技術(shù)指標(biāo)，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(shù)對靈敏度的影響）以及穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)。 軟件設(shè)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(shè)計的功能要求。 硬件系統(tǒng)分為兩個部分，一部分為線圈震蕩電路，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： UGN3503U 線性霍爾元件，前置放大電路，峰值檢波電路 ,ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器， AT89C52 單片機， LED 顯示電路，聲音報警電路及電源電路。 （ 2） 應(yīng)盡量減少線圈與電路之間引線的長度，以減少分布電容 第六章 結(jié)論 27 第六章 結(jié)論 本設(shè)計根據(jù)電磁感應(yīng)原理來設(shè)計 地雷 探測器。 （ 2） 檢測線圈的匝數(shù)對靈敏度的影響：當(dāng)線圈的匝數(shù)作為唯一變量時，匝數(shù)越少靈敏度越高，但同時通過霍爾元件的磁感線越少，所以線圈的匝數(shù)應(yīng)適宜。 探測儀工作頻率 工作頻率為 24KHz，選擇 24KHz 的超長波頻率是為了減弱土壤對電磁波的影響。總的來說還 是 比較成功的。 系統(tǒng)結(jié)果總結(jié) 綜上所述，在 仿真調(diào)試過程中雖然遇到了一些問題，但是經(jīng)過分析改正最終 第五章 系統(tǒng)仿真結(jié)果與技術(shù)指標(biāo)分析 26 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。 蜂鳴器仿真結(jié)果及分析 從 口接出來的蜂鳴器電路用來發(fā)出探測到金屬 地雷 時的報警信號 。 顯示電路仿真結(jié)果及分析 顯示部分顯示的數(shù)據(jù)是設(shè)定的靈敏度值，當(dāng)按下各鍵盤部分各個鍵時，在顯示電路部分顯示相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果如圖 52 所示。 振蕩電路調(diào)試結(jié)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(jié)果如圖 51 所示 U 0tT 1 T 2 圖 51 多諧輸出 從調(diào)試的結(jié)果中可以讀出 T1 的值為： ,T2 的值為： 。本次設(shè)計是在 Keil 中 來進(jìn)行編譯和調(diào)試的。 開 始保 存 均 值 U x 到 數(shù) 據(jù) 緩 沖 區(qū)判 斷 |U x U o | Δ U i ?顯 示 ， C P U 發(fā) 出 報 警 信 號結(jié) 束YN 圖 44 報警程序流程圖 第五章 系統(tǒng)仿真結(jié)果與技術(shù)指標(biāo)分析 24 第五章 系統(tǒng)仿真結(jié)果與技術(shù)指標(biāo)分析 系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析 仿真調(diào)試的內(nèi)容是要把程序修改正確，使編譯能夠通過，而且還要用 Proteus仿真軟件 中的一些功能來查看程序所實現(xiàn)的功能是否能夠和預(yù)期的功能相符合。 （ 1） 程序流程圖如圖 43： （ 2） 程序參看附錄 2[15]。存入內(nèi)部 RAM中。 開 始系 統(tǒng) 初 始 化 ， 開 中 斷鍵 盤 控 制選 通 道置 連 續(xù) 采 樣 個 數(shù)啟 動 A / D 轉(zhuǎn) 換 器等 待 轉(zhuǎn) 換 完 畢連 續(xù) 采 樣 個 數(shù) 到 ？采 集 數(shù) 據(jù) U 0 ？算 術(shù) 平 均 值 濾 波保 存 U 0 到 2 1 H 中置 數(shù) 據(jù) U 0 已 采 樣 標(biāo) 志啟 動 A / D等 待 轉(zhuǎn) 換 完 畢 ， 讀 取 U x連 續(xù) 采 樣 個 數(shù) 到 ?算 術(shù) 平 均 值 濾 波保 存 平 均 值 U x 到 數(shù) 據(jù) 緩 沖 區(qū)判 斷 | U x U 0 | ? U i ?顯 示 ， C P U 發(fā) 出 報 警 信 號結(jié) 束NNYNYNY 圖 41 主程序流程圖 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 21 子程序的設(shè)計 鍵盤控制子程序的設(shè)計 （ 1） 程序流 程圖如圖 42： （ 2） 程序參看附錄 2[14]。 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。 為了避免 采集電壓量時經(jīng)常碰到的 各種瞬時干擾，本設(shè)計中采用算術(shù)平均濾波法，即在一次電壓量的采集中，在很短的時間 內(nèi)對它進(jìn)行 N次采集，將它轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后求和，分析出 N 次輸入中的最大值和最小值，然后減去最大值和最小值，除以 (N2)得到平均值的方法，完成一次數(shù)據(jù)采集的軟件濾波。而后再通 過判據(jù)算法將此 差值U 與靈敏度△ U 進(jìn)行比較，以確定是否報警鍵盤控制電路各鍵控制靈敏度的值，并在顯示電路部分顯示按鍵后的對應(yīng)數(shù)值。 [9] 靈敏度△ U的值被存放在單片機 RAM 中。當(dāng) A/D轉(zhuǎn)換完畢后， ADC0809的 EOC 端向 AT89C52的 INT1 的返向端送入一個中斷申請信號， AT89C52 接此信號后響應(yīng)中斷請求，中斷服務(wù)程序進(jìn)行壓棧，讀取來自 ADC0809 數(shù)據(jù)輸出口的 8位數(shù)字量，并將數(shù)字量儲存到單片機 RAM 中，然后啟動 ADC0809 的下一次轉(zhuǎn)換。然后通過檢測 RAM 中數(shù)值的值來判斷是否采集基準(zhǔn)電 壓 U0，如果未采集過 U0，則啟動ADC0809 對 NIO通道的模擬輸入量進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。軟件采用匯編語言編寫，并采用模塊化設(shè)計，使程序結(jié)構(gòu)清晰，便于今后進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)的功能 。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 19 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件設(shè)計思想 在設(shè)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(shè)計的功能要求。 電路板內(nèi)采用三端穩(wěn)壓集成電路塊 LM7805 為板內(nèi) 其他 元器件供電。本次設(shè)計中的電源電路包括 LM7805元器件，紐扣電池，和一些電容組成。 LED 報警電路如圖 313： 圖 313 報警電路圖 第三章 硬件電路的設(shè)計 18 電源電路的設(shè)計 電路中需要 9V和 5V兩個不 同 的電源供電，其中數(shù)據(jù)采集電 路需要 9V電源，而其他電路需要 5V 電源。當(dāng)檢測到金屬地雷時，被測物理量由單片機 I/O 口 動蜂鳴器報警。主復(fù)位 (MR) 輸入端上的一個低電平將使其它所有輸入端都無效，同時非同步地清除寄存器，強制所有的輸出為低電平。兩個輸入端或者連接在一起，或者把不用 的輸入端接高電平， 不能 懸空。 74HC164 是 8 位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數(shù)據(jù)，然后并行輸出。當(dāng)鍵盤控制部分各鍵按下時， 數(shù)碼管 顯示相對應(yīng)靈敏度數(shù)值 。 顯示電路的設(shè)計 顯示電路與單片機的 RXD、 TXD 相連，用于顯示探測儀的靈敏度，其數(shù)值由鍵盤控制電路設(shè)置。鍵盤控制電路 第三章 硬件電路的設(shè)計 14 如圖 39： 圖 39 鍵盤控制電路圖 本設(shè)計選用的這種鍵盤控制電路的優(yōu)點是明了簡單，判斷是否有鍵按下的程序也十分簡單。 本設(shè)計中采用獨立連接式非編碼鍵盤，即每一個按鍵占用一條 I/O 接口線。按鍵是一種常開型按鈕開關(guān)。 鍵盤控制電路的設(shè)計 鍵盤是最常用的單片機輸入設(shè)備 ,是一組按鍵的集合 。將 作為片選信號，由 AT89C52 的 和 寫信號 WR 控制 ADC0809 的轉(zhuǎn)換啟動 START 和地址鎖存 ALE，當(dāng) ADC0809 的 START 啟動信號輸入端為高電平時 A/D 開始