智能金属探测仪的设计与实现大学论文.doc

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1、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。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；

2、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。关键词：单片机金属探测器UGN3503电磁感应灵敏度ABSTRACTThispaperdescribesthecompositionofhardwareandsoftware，workingprinciplesandthefunctionsofanintelligentmetaldetectorwhichmainlyconsistsofAT89S52SingleChipMurochipandlinearHall-EffectSensor.Theequipment

3、adoptsUGN3503Ulinearhall-effectsensorasprobetodetectthemagneticfieldchangeofthecentreofasearchcoilresultedfromeddycurrenteffectandturnthismagneticfieldchangeintovoltagechange.TheSCMmeasuresthepeakvalueofvoltageandcomparesitwithreferencevoltage.Thendeterminewhetherdetectmetalo

4、rnot.Incaseofdetectionofametallicmass,theMetalDetectorprovidesanacousticalandopticalalarm.Thesystemssoftwareadoptstheassemblerlanguagetobewritten.Insidethesoftware,thedigitalfiltertechnologyisutilizedtoeliminatethejamming.TheeffectofallfactorsonsensitivityandstabilityofMetalD

5、etectorarediscussedinthispaper.Itisconcludedthattheoperatingfrequencythesizeofthesearchcoilandturnsarethemainfactorseffectedonthesensitivityoftheinstrument；theenvironmenttemperatureandhumidityinsite，thewindingtechnologyofcoilsandthestabilityofpowersupplyarethefactorseffectedo

6、nstabilityofinstrument.KEYWORDS：SCM(SingleChipMurochip)，MetalDetector,UGN3503,Electric-MagneticInduction,Sensitivity-26-目录第一章绪论-1-1.1金属探测器的应用-1-1.2分析探测金属的理论依据-1-第二章硬件电路设计-4-2.1系统组成-4-2.2硬件电路功能描述-6-2.2.1线圈振荡电路-6-2.2.2数据采集电路-6-2.2.3系统控制单元-12-2.2.4告警电路-13-2.2.5电源电路-13-2.3整机工作原理描

7、述-14-第三章系统软件设计-15-3.1软件设计思想-15-3.2数字滤波及算法说明-15-3.3主程序流程图-16-3.4主要子程序模块设计-17-3.4.1初始化子程序-17-3.4.2中断服务程序-18-3.4.3数字滤波程序设计-19-3.4.4发光与报警模块-22-第四章主要技术指标分析-23-4.1工作频率-23-4.2灵敏度分析-23-4.3稳定性分析-23-结论-24-参考文献-25-致谢-26--26-第一章绪论1.1金属探测器的应用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

8、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