智能金属探测的设计(6.10).docVIP

智能型金属探测器的设计 摘要 本文介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，重点研究了它的硬件组成、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，涡流线圈感应金属物体，从而产生涡流效应使线圈周围的磁场强度发生变化；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；ADC0809将模拟信号转换为数字电压信号；单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，判断是否探测到金属，决定是否声光报警。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。 关键词：单片机；金属探测器；线性霍尔元件；电磁感应 ABSTRACT This paper describes the composition of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single Chip Micyoco and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the 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. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software adopts the assembler language to be written. Inside the software, the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. KEYWORDS: SCM; metal detector; linear Hall element; electromagnetic induction 目录 摘要 I ABSTRACT II 1 绪论 1 1.1引言 1 1.2探测器的发展状况及应用 1 1.3本文研究的主要内容 3 2 传感器 4 2.1传统传感器 4 2.1.1传感器的定义 4 2.1.2传感器的结构 4 2.1.3传统传感器的发展趋势 4 2.2智能传感器 5 2.2.1智能传感器的概念 5 2.2.2智能传感器的基本功能 5 2.2.3智能传感器的特点 6 2.2.4智能传感器的分类 7 2.2.5 智能传感器系统的基本组成 7 2.3电涡流式传感器 8 2.3.1电涡流式传感器概述 8 2.3.2电涡流式传感器的基本原理 8 3 硬件设计 11 3.1系统设计的理论依据 11 3.1.1线圈介质条件的变化 11 3.1.2涡流效应 12 3.2系统组成 12 3.3系统工作原理 13 3.4电路具体介绍 14 3.4.1.线圈振荡电路 14 3.4.2数据采集电路 17 3.4.3系统控制单元(AT89S52简介 22 3.4.4.电源电路 25 4 软件设计 26 4.1软件算法 26 4.2软件流程 27 4.2.1主程序流程图 27 4.2.2数字滤波程序设计 28 结论 30 致 谢 31 参考文献 32 附录 33 1 绪论 1.1引言 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