基于單片機(jī)的智能型金屬探測(cè)器的設(shè)計(jì)2畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-06-24 18:25本頁(yè)面
【正文】 定時(shí)器2也可以同時(shí)用作波特率發(fā)生器和時(shí)鐘產(chǎn)生。位TR2（）啟動(dòng)、停止定時(shí)器。當(dāng)工作頻率為16MHZ時(shí)，時(shí)鐘輸出頻率范圍為61HZ到4HZ。這個(gè)引腳除了常規(guī)的I/O 角外，還有兩種可選擇功能。在讀寫定時(shí)器2 或RCAP2寄存器時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉定時(shí)器（TR2清0）。在這種模式下，定時(shí)器在每一狀態(tài)都會(huì)增加，讀或?qū)懢筒粫?huì)準(zhǔn)確。定時(shí)器2處于波特率產(chǎn)生模式，TR2=1，定時(shí)器2正常工作。特別強(qiáng)調(diào)，TH2的翻轉(zhuǎn)并不置位TF2，也不產(chǎn)生中斷； EXEN2置位后，T2EX引腳上1～0的下跳變不會(huì)使（RCAP2H，RCAP2L）重載到（TH2，TL2）中。定時(shí)器2 用于定時(shí)器操作與波特率發(fā)生器有所不同，它在每一機(jī)器周期（1/12晶振周期）都會(huì)增加；然而，作為波特率發(fā)生器，它在每一機(jī)器狀態(tài)（1/2晶振周期）都會(huì)增加。模式1和模式3的波特率由定時(shí)器2溢出速率決定，定時(shí)器可設(shè)置成定時(shí)器，也可為計(jì)數(shù)器。設(shè)置RCLK 和（或）TCLK 可以使定時(shí)器2 工作于波特率產(chǎn)生模式。波特率發(fā)生器通過設(shè)置T2CON中的TCLK或RCLK可選擇定時(shí)器2 作為波特率發(fā)生器。（地址總線的A15）作為片選信號(hào)，當(dāng)ADC0809的START啟動(dòng)信號(hào)輸入端為高電平時(shí)，A/D開始轉(zhuǎn)換，在時(shí)鐘的控制下，一位一位地逼近，比較器一次次進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，送出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC(低到高)，并將8位數(shù)字量鎖存到輸出緩存器 。ADC0809的模擬輸入范圍：?jiǎn)螛O性0~5V,設(shè)計(jì)中采用+5V單電源供電。ADC0809的片內(nèi)沒有時(shí)鐘，時(shí)鐘信號(hào)必須由外部提供，這里利用AT89S52提供的地址鎖存允許信號(hào)ALE經(jīng)計(jì)數(shù)器74LS163構(gòu)成的4分頻器分頻獲得。本設(shè)計(jì)中只使用通道INO，所以，地址譯碼器ABC直接地址為000，采用線選法尋址。 ADC0809的芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809的工作時(shí)序ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)有八路模擬開關(guān)，可對(duì)八路模擬電壓量實(shí)現(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速度為100(即10千次/秒)。輸出反映的大小，通過峰值檢波和后級(jí)緩沖放大電路，將采集到的微弱信號(hào)放大至0V~5V的直流電平，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809所要求的輸入電壓變換范圍，然后通過A/D轉(zhuǎn)換電路將檢測(cè)到的峰值轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。當(dāng)輸入電壓下降時(shí)，跟隨下降，導(dǎo)通，U2B也工作在深度負(fù)反饋狀態(tài)，深度負(fù)反饋保證了二極管、可靠截止，值得以保持。在設(shè)計(jì)中，為了獲得優(yōu)良的保持性能和傳輸性能，同樣采用了輸入阻抗高、響應(yīng)速度較快、跟隨精度較好的運(yùn)算放大器LM324，這樣可有效地利用LM324的資源，減少使用元器件的數(shù)量，降低了成本。峰值檢波電路由兩級(jí)運(yùn)算放大器組成，第一級(jí)運(yùn)放U2B將輸入信號(hào)的峰值傳遞到電容上，并保持下來(lái)。經(jīng)前級(jí)運(yùn)算放大器放大的信號(hào)經(jīng)耦合電容輸入到后級(jí)峰值檢波電路中。如圖所示，UGN3503線性霍爾元件輸出的微弱信號(hào)經(jīng)電容耦合到前級(jí)運(yùn)算放大器U2A的相同輸入端，運(yùn)算放大器U2A把霍爾元件感應(yīng)到的電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)地電壓。LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝。(2)放大和峰值檢波電路由于UGN3503U線性霍爾元件采集到的電壓信號(hào)是一個(gè)毫伏級(jí)的信號(hào)，信號(hào)十分微弱，所以，在對(duì)其進(jìn)行處理前，首先要進(jìn)行放大。. UGN3503的功能框圖 UGN3503U的磁電轉(zhuǎn)換特性曲線霍爾元件是依據(jù)霍爾效應(yīng)制成的器件。由于在脈沖信號(hào)作用下，處于開關(guān)工作狀態(tài)，而導(dǎo)通時(shí)間又非常短，所以非常省電，可以利用 數(shù)據(jù)采集電路原理圖（1）線性霍爾傳感器（linear HallEffect Sensors）在電路設(shè)計(jì)中，選用了美國(guó)公司生產(chǎn)的UGN3503U線性霍爾傳感器，來(lái)檢測(cè)通電線圈周圍的磁場(chǎng)變化。振蕩器的頻率計(jì)算公式為： （31）圖示參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率為24KHZ，選擇24KHZ的超長(zhǎng)波頻率是為了減弱土壤對(duì)電磁波的影響。另一部分控制電路包括:U,GN3503型線性霍爾元件、可編程放大電路、峰值檢波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、AT89S52單片機(jī)、LED顯示電路、聲音報(bào)警電路及電源電路等。若||，就確定為探測(cè)金屬，進(jìn)行聲音報(bào)警。當(dāng)探測(cè)線圈靠近金屬物體時(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)，該變化的電壓經(jīng)過放大電路、峰值檢波電路后，得到響應(yīng)的0V~5V的峰值輸出電壓，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，輸入到CPU，由CPU 完成與基準(zhǔn)電壓的比較，二者比較||得到一個(gè)差值，此差值與預(yù)設(shè)的靈敏度再做比較。在無(wú)金屬的情況下，假設(shè)霍爾輸出電壓為，該電壓信號(hào)很微弱，屬mV即信號(hào)，經(jīng)過放大電
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