基于stc单片机照明线路探测仪的设计

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1、基于STC单片机照明线路探测仪的设计-设计论文基于STC单片机照明线路探测仪的设计王益WANGYi；许新丰XUXin-feng（苏州经贸职业技术学院，苏州215009）（SuzhouInstituteofTradeCommerce，Suzhou215009，China）摘要：在日常生活中，为了检测埋在墙里面的照明线路的布置情况，设计了本探测仪。该照明线路探测仪以电磁感应理论和单片机技术为基础，采用STC89C52单片机为核心控制芯片，采用高精度低噪声差动放大器以及三态缓冲电路，经过多次耦合和放大后，输入到LM324

2、比较器，经过比较后把该电信号输入到单片机进行处理，最终确定是照明线路的位置。Abstract:Indailylife,inordertodetectthearrangementoftheilluminatinglineburiedinthewall,thisdetectinginstrumentisdesigned.Thisdetectinginstrumentoftheilluminatinglineisbasedontheelectromagneticcouplingprincipleandsinglechip

3、microcomputertechnology.ItusesSTC89C52singlechipmicrocomputerasthecorecontrolchipandusesthehigh-precisionandlow-noisedifferentialamplifierandtristatesnubbercircuit.Afteralotofcouplingandenlarged,theelectricsignalisputintotheLM324comparator.Aftercomparing,theel

4、ectricsignalisputintothesinglechipmicrocomputerforprocessing,andfinallythelocationoftheilluminatinglinecanbedetermined.关键词：STC89C52；LM324；工频Keywords:STC89C52；LM324；powerfrequency中图分类号：TM923文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）34-0060-02作者简介：王益（1982-），男，江苏常熟人，讲师，研究方向为汽车电

5、子。0引言要探测照明线路的位置，就要利用照明线路附近产生的工频磁场这一种弱磁信号，利用传感器把这一弱磁信号转换成电信号供单片机来计算判断。磁场探测是一种基本的探物的方法之一。目前国内的磁场探测仪存在着进度不高，稳定性差等弱点，本文采用高性能的传感器可以识别毫斯级别的弱磁信号。1弱磁信号的检测测量微弱的磁场无法直接测量，需将微弱的磁场信号转换成电信号输送给单片机，由单片机来自动处理。测量磁场的方法主要有以下三种测量方法。1.1感应线圈利用电磁感应现象。其感应电压的大小与线圈匝数、穿过线圈的磁通量变化率及线圈切割磁力线

6、的速度呈线性关系。在照明电路通电的情况下，附近会产生磁场，而感应线圈可以测量照明电路附近的磁场的相对变化量，并把该信号输送到单片机。但感应线圈测量的灵敏度、测量的空间分辨力受到线圈缠绕的几何尺寸和形状影响较大。对工频率磁场信号不是很敏感。故线圈在测量工频信号不是很好。1.2霍尔元件霍尔元件基于霍尔效应原理工作，测量绝对磁场大小。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点。且随着集成电路技术的发展，霍尔元件也有高度集成的发展趋势，且具有测量精度高和范广的特点，因此，应用也越来越广

7、泛。1.3磁敏电阻磁敏电阻传感器利用薄膜化的磁电阻敏感元件将与磁场变化转化为电信号输出。但磁阻传感器需在有效范围内才能感知磁性物体的存在或者磁性强度。本系统中的照明电路的磁场附近有比较多的干扰信号。综合以上三个测量方案，本设计根据实验室现有的条件及现有的知识结构，选择用霍尔元件作为探测元件来探测照明线路的位置。2采集系统的软硬件设计本系统以ST公司生产的STC89C52作为控制核心,其硬件电路可以分为以下两个部分，一部分为线圈振荡电路；另一部分为控制电路。其中线圈振荡电路包括多谐振荡电路、放大电路和探测元件。如图1

8、所示。在硬件设计中最为核心的就是信号采集电路，本文采用的是LM324比较器来判断磁场的强弱。为了把采集到的照明线路的频率信号变成单片机能识别的数字信号，本设计采用LM324做比较器，得到ADC0信号，该信号再次分成两路输入到LM324的两个比较器，通过和环境噪声的比较，判断出是照明线路的位置。其硬件电路图如图2所示。在无照明电路的情况下，假设霍尔元件输出电压