智能金屬探測(cè)儀設(shè)計(jì)

1.4萬(wàn)字
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摘要 本文介紹的是一種基于A(yíng)T89C51單片機(jī)控制的智能金屬探測(cè)儀的工作原理、硬件組成、軟件設(shè)計(jì)及其主要功能。該探測(cè)儀以AT89C51單片機(jī)為核心控制器件，采用平衡線(xiàn)圈，來(lái)感應(yīng)由于金屬渦流效應(yīng)引起的通電線(xiàn)圈周?chē)艌?chǎng)的變化，并將磁場(chǎng)的變化線(xiàn)性地轉(zhuǎn)化為電壓的變化，利用A/D轉(zhuǎn)換電路測(cè)量其電壓值，并將它與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值相比較，由它們的差值來(lái)判斷是否探測(cè)到金屬。
軟件部分是采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的。在軟件設(shè)計(jì)中，用數(shù)字濾波的方法來(lái)消除干擾，提高探測(cè)儀的抗干擾能力，以確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。此外，在本文中對(duì)影響金屬探測(cè)儀的靈敏度與穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了探討，如儀器的工作頻率、檢測(cè)線(xiàn)圈的尺寸及匝數(shù)等是影響儀器靈敏度的主要因素；應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的濕度、環(huán)境溫度及線(xiàn)圈的制作工藝和供電電源的穩(wěn)定性也是儀器穩(wěn)定性的影響因素。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 金屬探測(cè)儀 平衡線(xiàn)圈 電磁感應(yīng) 靈敏度


Design and Research of Intelligent Metal Detector
Abstract：This paper describes an approach based on AT89C51 microprocessor controlled intelligent metal detector hardware components, software design, operating principles and main functions. Which to AT89C51 microprocessor as the core. The equipment adopts balance coil as a probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and compares it with reference voltage. To determine whether detect metal or not.
System software in assembly language .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; the environment temperature and humidity in site, the winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument.

Key Words：SCM (Single Chip Microcomputer) Metal detector Balance coil Electric-magnetic induction sensitivity


目 錄
第一章 金屬探測(cè)儀概述 1
1.1引 言 1
1.2 金屬探測(cè)儀的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 1
1.3 金屬探測(cè)儀理論依據(jù) 3
1.4 金屬探測(cè)儀主要性能分析 4
第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6
2.1 系統(tǒng)組成框圖 6
2.2 系統(tǒng)工作原理 6
2.3 硬件電路功能描述 7
2.3.1 正弦波產(chǎn)生電路 7
2.3.2 線(xiàn)性霍爾傳感器 9
2.3.3 振蕩和前置放大電路 11
2.3.4 A/D轉(zhuǎn)換電路 12
2.3.5 顯示報(bào)警電路 14
2.3.6 電源電路 15
2.4 系統(tǒng)控制單元 15
2.5 整機(jī)工作原理描述 18
第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 20
3.1 軟件設(shè)計(jì)思想 20
3.2 數(shù)字濾波及算法說(shuō)明 20
3.3 各模塊結(jié)構(gòu)框圖 21
3.3.1 鍵盤(pán)控制流程圖 21
3.3.2 數(shù)字濾波流程圖 22
3.3.3 主程序流程圖 23
3.3.4 顯示報(bào)警電路流程圖 24
第四章 結(jié)論與展望 25
4.1 結(jié)論 25
4.2 展望 25
致 謝 27
參考文獻(xiàn) 28
附錄1：其他模塊源程序 30
附錄2：總電路圖 33