基于單片機(jī)的金屬探測(cè)器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-閱讀頁
2025-07-12 19:59本頁面
【正文】 要較高的靈敏度，所以N取值不易過大，這里我選擇了N=6，選擇取6個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)算的原因，就是因?yàn)樵趨R編中做計(jì)算是非常麻煩的，取6個(gè)數(shù)，減去最大值和最小值后，取平均值是除4，計(jì)算機(jī)的內(nèi)部計(jì)算都是二進(jìn)制，而二進(jìn)制每除一個(gè)2，實(shí)際上是向右移一次。1．程序流程圖見下頁圖31所示。2．程序清單參看附錄2(鍵盤掃描控制程序) [14]圖32 鍵盤控制流程圖設(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。其中，R2寄存器存放最大值，R3寄存器存放最小值，R4寄存器存放累加和，R0存放連續(xù)采樣次數(shù)。(數(shù)字濾波程序)[15]圖33 數(shù)字濾波流程圖1．程序流程圖如圖34所示。圖34 顯示報(bào)警流程圖 第4章 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)。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。2．檢測(cè)線圈的匝數(shù)對(duì)儀器的靈敏度有影響。但為了確保通過霍爾元件的磁通量，匝數(shù)的減少也是有限的，需要通過試驗(yàn)來確定最佳匝數(shù)。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。需要反復(fù)調(diào)試，直到能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期結(jié)果為止。 仿真結(jié)果及分析本次設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果如下所述：1. 線性霍爾傳感器調(diào)試結(jié)果及分析 外加磁場(chǎng)的南極靠近器件標(biāo)志面時(shí) R/mT 300 200 100 輸出電壓（V） 外加磁場(chǎng)的北極靠近器件標(biāo)志面時(shí) R/mT 100 200 300 輸出電壓（V） 線性霍爾傳感器部分的調(diào)試結(jié)果基本是真確的，但由于外部環(huán)境的影響及硬件設(shè)備的不良等因素，調(diào)試過程中遇到了一些問題，模擬出的結(jié)果存在一定的誤差，經(jīng)過多次采樣，我盡量使結(jié)果與理論值得差值縮小，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。而理論上輸出脈沖的頻率是24KHZ，從讀出的結(jié)果可以看出與理論值有一定的誤差，這是由于調(diào)試過程中如環(huán)境、儀器設(shè)備等因素造成的，雖然結(jié)果有誤差，但基本上是正確的，說明多諧振蕩器部分電路是正確的。 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)了一些問題，仿真過程中出現(xiàn)了顯示模糊、不穩(wěn)定等一些問題，但最終還是得到了比較理想的顯示數(shù)據(jù)。 試驗(yàn)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。 總的來說還時(shí)比較成功的。硬件電路的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分，一部分為線圈振蕩電路，包括：多諧振蕩電路、放大電路和探測(cè)線圈。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。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)。熟悉了PROTEL9KEILC及單片機(jī)下載編寫等軟件的應(yīng)用，并快速重溫了《模擬》《數(shù)字》《單片機(jī)》《高頻》等學(xué)過的知識(shí)。四年的本科學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，在論文完成之際，我衷心地感謝在這四年的學(xué)習(xí)和生活中培養(yǎng)過我、幫助過我以及在論文寫作期間給予指導(dǎo)和支持的所有老師和同學(xué)。整個(gè)設(shè)計(jì)過程王老師以嚴(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，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。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 20HU0 EQU 21HU EQU 22HORG 0000HLJMP MAINORG 0013HLJMP INT1ORG 0020HMAIN：MOV SP，60MOV 20H，NMOV R7，F(xiàn)FH 。ADC0809通道0地址?；鶞?zhǔn)電壓存放在21H。主程序起始地址。INT1中斷服務(wù)程序入口。放入靈敏度值(設(shè)靈敏度值為N)。21H單元清零。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。當(dāng)ADC0809的EOC輸出電平上跳沿觸發(fā)中斷1。允許外中斷1中斷。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)指針指向通道IN0。將A/D結(jié)果存入R5 。置讀數(shù)標(biāo)志。 JZ KEY LCALL D10ms MOV A,P1 CPL A ANL A,0FH JZ KEY MOV B,A。 CPL A ANL A,0FHKEY1: JNZ KEY1 LCACC D10ms MOV A,B JB ,PKEY1 JB ,PKEY2 JB ,PKEY3 JB ,PKEY4EKEY: RETPKEY1:LCALL K1 RET。中斷返回。讀取按鍵狀態(tài)。A=0時(shí)無鍵按下,重新掃描鍵盤。讀取按鍵狀態(tài)。再判別是否有鍵按下。有鍵按下時(shí),鍵值送B暫存。按鍵未釋放,等待。取鍵值送A。K1命令處理程序PKEY2:LCALL K2RET PKEY3:LCALL K4 RETK1: MOV P1,△U。 RETK2: MOV P1,△U。 INC A RETK3: MOV P1, △U。 DEC A RET K4: MOV P1, △U。 JZ KEY SETB A RETD10ms:MOV R7,10HDS1: MOV R6,0FFH。10ms延時(shí)子程序4．?dāng)?shù)字濾波程序FILTER: CLR AMOV R2, AMOV R4， AMOV R3, 3FHMOV R1, 30HMOV R0, 06HDAV1: ADD A, R4MOV R4, ACLR CMOV A, R2SBBB A, R5JNC DAV2MOV A, R5MOV R2, ADAV2: CLR CMOV A，R5SBBB A，R3JNC DAV3MOV A, R5MOV R3, ADAV3: DJNZ R0, DAV1CLR CMOV A，R4SBBB A，R2SBBB A，R3。置最小值初態(tài)。置連續(xù)采樣次數(shù)N=6。累加和放入R4。取最大值。輸入值(R2) ?。更新最大值。與最小值比較。判斷N1=0? (若輸入值介于最大,最小值之間,且R01不等于0時(shí)轉(zhuǎn)至DAV1)。N個(gè)數(shù)減去最大最小。 MOV A,△U。 INC A MOV A, △U+1。 DEC A MOV A,△U1。將算術(shù)平均值存入以30H為首址的RAM緩沖單元中。 SETB A RETALARM:SETB LCALL DELAYCLR AJAMP ALARMDELAY: MOV R5，F(xiàn)FHD1: MOV R6，F(xiàn)FHD2: DJNZ R6，D2DJNZ R5，D1RENEND
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