基于单片机的金属探测器的设计
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33主程序流程图21
331键盘控制程序设计23
332数字滤波程序设计23
333显示与报警程序设计25
第4章 主要技术指标分析26
41主要技术指标分析26
441工作频率26
442灵敏度分析26
443稳定性分析26
第5章 仿真调试结果及分析27
51 仿真调试目的与内容27
52 仿真结果及分析27
53 试验总结29
第6章 结 论30
参考文献31
致 谢32
附 录1 电路原理图33
附 录2 各模块程序清单34
前 言
金属探测器作为一种最重要的安全检查设备己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域比如在机场大型运动会 如奥运会 展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测以排查行李包裹及人体夹带的刀具枪支弹药等伤害性违禁金属物品工业部门 包括手表眼镜金银首饰电子等生产含有金属产品的工厂 也使用金属探测器对出入人员进行检测以防止贵重金属材料的丢失目前就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊
112涡流效应4
第2章 硬件电路设计6
21系统组成6
22硬件电路功能描述6
221线圈振荡电路7
222数据采集电路8
223 AD转换电路12
224系统控制单元15
225键盘控制电路16
226显示报警电路17
227电源电路18
23整机工作原理描述19
第3章数字滤波及算法说明21
摘 要
本文着重介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器的硬件组成软件设计工作原理及主要功能该金属探测器以AT89S52单片机为核心采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化并将磁场变化转化为电压的变化单片机测得电压值并与设定的电压基准值相比较后决定是否探测到金属系统软件采用汇编语言编写在软件设计中采用了数字滤波技术消除干扰提高了探测器的抗干扰能力确保了系统的准确性此外文中还对影响金属探测器的灵敏度与稳定性的因素进行了探讨认为仪器的工作频率检测线圈的尺寸及匝数等是影响灵敏度的主要因素而应用现场的环境温度湿度及线圈的制作工艺和供电电源的稳定程度是仪器稳定性的影响因素
由此可见金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置就需要金属探测器具有较高的检测精度目前国外虽然已有较为完善的系列产品 如EIPasoCeiaUSARangerMetoerx等厂商的产品 但价格极其昂贵国内传统的金属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的其电路复杂探测灵敏度低且整个系统易受外界环境如温度湿度电焊等诸因素的干扰
KEY WORDS Single-Chip Microcomputer metal detector linear hall-effect sensor electric-magnetic induction sensitivity
前 言1
第1章 分析探测金属的理论依据3
11理论描述3
111线圈介质条件的变化3
关键词单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应灵敏度
ABSTRCT
This paper describes the composition of hardware and softwareworking principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single-Chip Microcomputer and linear Hall-Effect Sensor The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as 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 changeThe Single-Chip Microcomputer measures the peak value of voltage and compares it with reference voltageThen determine whether detect metel or notIn case of detection of a metallic massthe Metal Detector porvides an acoustical and opticalalarmThe systems software adopts the assmbler language to be writtenInside the softwarethe digital filter technology is utilized to eliminate the jammingSo the stability of system and measuring veracity are improvedThe effect of all factors on sensitivity and stability of Metel Detetor are discussed in this paperIt is concluded that the operating frequencythe size of the search coil and turns are the main factors effected on the sensitivity of the instrument the environment temperature and humidity in sitethe winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument
331键盘控制程序设计23
332数字滤波程序设计23
333显示与报警程序设计25
第4章 主要技术指标分析26
41主要技术指标分析26
441工作频率26
442灵敏度分析26
443稳定性分析26
第5章 仿真调试结果及分析27
51 仿真调试目的与内容27
52 仿真结果及分析27
53 试验总结29
第6章 结 论30
参考文献31
致 谢32
附 录1 电路原理图33
附 录2 各模块程序清单34
前 言
金属探测器作为一种最重要的安全检查设备己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域比如在机场大型运动会 如奥运会 展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测以排查行李包裹及人体夹带的刀具枪支弹药等伤害性违禁金属物品工业部门 包括手表眼镜金银首饰电子等生产含有金属产品的工厂 也使用金属探测器对出入人员进行检测以防止贵重金属材料的丢失目前就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊
112涡流效应4
第2章 硬件电路设计6
21系统组成6
22硬件电路功能描述6
221线圈振荡电路7
222数据采集电路8
223 AD转换电路12
224系统控制单元15
225键盘控制电路16
226显示报警电路17
227电源电路18
23整机工作原理描述19
第3章数字滤波及算法说明21
摘 要
本文着重介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器的硬件组成软件设计工作原理及主要功能该金属探测器以AT89S52单片机为核心采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化并将磁场变化转化为电压的变化单片机测得电压值并与设定的电压基准值相比较后决定是否探测到金属系统软件采用汇编语言编写在软件设计中采用了数字滤波技术消除干扰提高了探测器的抗干扰能力确保了系统的准确性此外文中还对影响金属探测器的灵敏度与稳定性的因素进行了探讨认为仪器的工作频率检测线圈的尺寸及匝数等是影响灵敏度的主要因素而应用现场的环境温度湿度及线圈的制作工艺和供电电源的稳定程度是仪器稳定性的影响因素
由此可见金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置就需要金属探测器具有较高的检测精度目前国外虽然已有较为完善的系列产品 如EIPasoCeiaUSARangerMetoerx等厂商的产品 但价格极其昂贵国内传统的金属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的其电路复杂探测灵敏度低且整个系统易受外界环境如温度湿度电焊等诸因素的干扰
KEY WORDS Single-Chip Microcomputer metal detector linear hall-effect sensor electric-magnetic induction sensitivity
前 言1
第1章 分析探测金属的理论依据3
11理论描述3
111线圈介质条件的变化3
关键词单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应灵敏度
ABSTRCT
This paper describes the composition of hardware and softwareworking principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single-Chip Microcomputer and linear Hall-Effect Sensor The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as 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 changeThe Single-Chip Microcomputer measures the peak value of voltage and compares it with reference voltageThen determine whether detect metel or notIn case of detection of a metallic massthe Metal Detector porvides an acoustical and opticalalarmThe systems software adopts the assmbler language to be writtenInside the softwarethe digital filter technology is utilized to eliminate the jammingSo the stability of system and measuring veracity are improvedThe effect of all factors on sensitivity and stability of Metel Detetor are discussed in this paperIt is concluded that the operating frequencythe size of the search coil and turns are the main factors effected on the sensitivity of the instrument the environment temperature and humidity in sitethe winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument