【正文】 ......2 1． 4 主要性能分析 ...............................................................................................3 第 2 章 硬件電路設計 ..................................................................................................5 2． 1 系統(tǒng)組成 .......................................................................................................5 2． 2 電路原理圖 ...................................................................................................5 2． 3 硬件 電路功能描述 .......................................................................................6 2． 3． 1 線性霍爾傳感器 ..............................................................................7 2． 3． 2 放大和峰值檢波電路 ......................................................................9 2． 3． 3 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ...............................................................................10 2． 4 系統(tǒng)控制單元 .............................................................................................13 2． 5 顯示警告電路 .............................................................................................15 2． 6 電源電路 .....................................................................................................15 2． 7 整機工作原理描述 .....................................................................................16 第三章 系統(tǒng)軟件設計 ................................................................................................17 3． 1 軟件設計思想 .............................................................................................17 3． 2 數(shù)字濾波及算法說明 .................................................................................17 3． 3 主程序流程圖 .............................................................................................19 3． 4 主要子程序模塊設計 .................................................................................19 3． 4． 1 初始化子程序 ................................................................................19 3． 4． 2 中斷服務程序 ................................................................................20 3． 4． 3 數(shù)字濾波程序設計 ........................................................................21 3． 4． 4 發(fā)光與報警模塊 ............................................................................23 第四章 結論與展望 ..................................................................................................25 4． 1 結論 .............................................................................................................25 4． 2 展望 .............................................................................................................25 參考 文獻 ......................................................................................................................27 致 謝 ..........................................................................................................................28 長春理工大學畢業(yè)設計 1 第 1 章 分析探測金屬的理論依據(jù) 1． 1 金屬探測器的研究意義 金屬探測器作為一種最重要的安全檢查設備，己被廣泛地應用于社會生活和工業(yè)生產(chǎn)的諸多領域。此外，文中還對影響金屬探測 儀 的靈敏度與穩(wěn)定性的因素進行了探討，認為儀器的工作頻率、檢測線圈的尺寸及匝數(shù)等是影響靈敏度的主要因素 ；而應用現(xiàn)場的環(huán)境溫度、濕度及線圈的制作工藝和供電電源的穩(wěn)定程度是儀器穩(wěn)定性的影響因素。系統(tǒng)軟件采用匯編語言編寫。編號 本科生畢業(yè)設計 智能金屬探測儀的設計與實現(xiàn) Design and implementation of intelligent metal detector 學 生 姓 名 專 業(yè) 學 號 指 導 教 師 學 院 2020 年 6 月長春理工大學畢業(yè)設計 摘 要 本文著重介紹了一種基于 AT89S52 單片機控制的智能金屬探測 儀 的硬件組成、軟件設計、工作原理及主要功能。該金屬探測 儀 以 AT89S52 單片機為核心，采用線性霍爾元件 UGN3503 作為傳感器，來感應金屬渦流效應引起的通電線圈磁場的變化，并將磁場變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，單片機測得電壓值，并與設定的電壓基準值相比較后，決定是否探測到金屬。在軟件設計中，采用了數(shù)字濾波技術消除干擾，提高了探測器的抗 干 擾能力，確保了系統(tǒng)的準確性。 關鍵詞 ： 單片機 金屬探測 儀 線性霍爾元件 電磁感應 靈敏度 長春理工大學畢業(yè)設計 Abstract This paper describes the positions of hardware and software, working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single Chip Micyoco and linear HallEffect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear halleffect sensor as probe to detect the magic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and pares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software drops the assembler language to be written. Inside the software, the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. The effect of all factors on sensitivity and stability of Metal Detector are discussed in this paper. It is concluded that the operating frequency, the size of the search coil and turns are the main factors affected on the sensitivity of the instrument。比如在機場、大型運動會 (如奧運會 )、展覽會等都用金屬探測器來對過往人員進行安全檢測，以排查行李、包裹及人體夾帶的刀具、槍支、彈藥等傷害性違禁金屬物品 ；工業(yè)部門 (包括手表、眼鏡、金銀首飾、電子等生產(chǎn)含有金屬產(chǎn)品的工廠 )也使用金屬探測器對出入人員進行檢測，以防止貴重金屬材料的丟失；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等工具進行作弊 [1]。而為了能夠準確判定金屬物品藏匿的位置，就需要金屬探測器具有較高的檢測精度。Metorex 等廠商的產(chǎn)品 )，但價格極其昂貴；國內(nèi)傳統(tǒng)的金屬探測器則是利用模擬電路進行檢測和 控制的，其電路復雜，探測靈敏度低，且整個系統(tǒng)易受外界環(huán)境如溫度、濕度、電焊等諸因素的干擾。適用于對郵件、行李、包裹及人體夾帶的傷害性金屬物品 (如 ： 刀具、槍械 、武器部件、彈藥和金屬包裝的炸藥等 )的檢測，可用于海關、機場、車站、碼頭的安全檢查。 1． 2 金屬探測器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 全球第一臺金屬探測器誕生于 1960 年，最初的金屬探測器主要應用于工礦企業(yè)，其為檢查礦產(chǎn)純度和提高效益的得力幫手。 一個產(chǎn)品的出現(xiàn)帶動了一個行業(yè)的發(fā)展，于是安檢這個既陌生又熟悉的行業(yè)開始進入市場。究其原因，大部分是因為產(chǎn)品質(zhì)量不過關導致相關質(zhì)量認證書拿不到。但是，猶如其他電子類產(chǎn)品一樣，金屬探測器同樣出現(xiàn)了電路仿制、性能相同、功能繁多、華而不實的現(xiàn)象。 在 70 年代，隨著航空業(yè)迅速發(fā)展，劫機和危險事件的發(fā)生使航空及機場安全逐漸受到重視，于是在機場眾多設備中金屬探測門扮演著排查違禁物品的重要角色。 發(fā)展到 80 年代，監(jiān)獄暴力案件呈直線上升趨勢，如何及早有效預防并阻止暴力案件發(fā)生成了監(jiān)獄管 理工作中的重中之重，在依靠警員對囚犯加強管理的同時，金屬探測門再次成為了美國、英國、比利時等發(fā)達國家監(jiān)獄管理機構必備的安檢設備，形成平均每 300 個囚犯便使用一臺金屬探測門應用于安全檢查 。 進入 90 年代，迅速升溫的電子制造業(yè)成了這個時代的寵兒，大型的電子公