基于单片机的金属探测器的设计毕业论文

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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。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

2、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。关键词：单片机，金属探测器，线性霍尔元件，电磁感应，灵敏度ABSTRCTThispaperdescribesthecompositionofhardwareandsoftware,workingprinciplesandthefunctionsofanintelligentmetaldetectorwhichmainlyconsistsofAT89S52Single-ChipMicrocomputer

3、andlinearHall-EffectSensor.TheequipmentadoptsUGN3503Ulinearhall-effectsensorasprobetodetectthemagneticfieldchangeofthecentreofasearchcoilresultedfromeddycurrenteffectandturnthismagneticfieldchangeintovoltagechange.TheSingle-ChipMicrocomputermeasuresthepeakvalueofvolt

4、ageandcomparesitwithreferencevoltage.Thendeterminewhetherdetectmetelornot.Incaseofdetectionofametallicmass,theMetalDetectorporvidesanacousticalandopticalalarm.Thesystemssoftwareadoptstheassmblerlanguagetobewritten.Insidethesoftware,thedigitalfiltertechnologyisutilize

5、dtoeliminatethejamming.Sothestabilityofsystemandmeasuringveracityareimproved.TheeffectofallfactorsonsensitivityandstabilityofMetelDetetorarediscussedinthispaper.Itisconcludedthattheoperatingfrequency,thesizeofthesearchcoilandturnsarethemainfactorseffectedonthesensiti

6、vityoftheinstrument:theenvironmenttemperatureandhumidityinsite,thewindingtechnologyofcoilsandthestabilityofpowersupplyarethefactorseffectedonstabilityofinstrument.KEYWORDS:Single-ChipMicrocomputer,metaldetector,linearhall-effectsensor,electric-magneticinduction,sensi

7、tivity目录前言1第1章分析探测金属的理论依据31.1理论描述31.1.1线圈介质条件的变化31.1.2涡流效应4第2章硬件电路设计62.1系统组成62.2硬件电路功能描述62.2.1线圈振荡电路72.2.2数据采集电路82.2.3A/D转换电路122.2.4系统控制单元152.2.5键盘控制电路162.2.6显示报警电路172.2.7电源电路182.3整机工作原理描述19第3章系统软件设计203.1软件设计思想203.2数字滤波及算法说明213.3主程序流程图213.3.1键盘控制程序设计233.3.2数字滤波程序设计23

8、3.3.3显示与报警程序设计25第4章主要技术指标分析264.1主要技术指标分析264.4.1工作频率264.4.2灵敏度分析264.4.3稳定性分析26第5章仿真、调试结果及分析275.1仿真、调试目的与内容275.2仿真结果及分析275.3试验总结29第6章