基于单片机的金属探测器的设计与实现讲解.ppt

西京学院工程技术系 2013 届 题目：基于单片机的金属探测器的设计与实现 班级： 学号： 5 姓名： 指导老师：杨亚东 目的意义 ? 金属探测器作为一种重要的安全检查设备， 广泛地应用于社会生活。例如：四级考试 可使用金属探测器来防止考生利用手机等 工具进行作弊。还有坐火车过安检的时候 也会用到金属探测器，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。 摘要 ? 本文着重介绍了一种基于 AT89C51 单片机 控制的金属探测器 ，采用线圈感应来感应 金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化， 从而检测是否有金属存在。 本课题主要内容 ? 利用线圈感应设计一个简易金属探测器， 当线圈感应到金属时，蜂鸣器报警，显示 屏出现数字，第一次感应到金属显示 001 ， 第二次感应到金属显示 002 ，以此类推显 示感应到金属的次数。 ? 在显示的同时并伴有蜂鸣器的报警和红灯 亮，绿灯的闪烁。 系统总体构成及原理图 单片机最小系统 最小系统一般包括：单片机、晶振电路，复位电路。 复位的目的是初 始化单片机内部 的某些特殊功能 寄存器。由于干 扰等因素造成程 序不能正常运行 时，就需要开关 复位 。 高频振荡电路 ? 高频振荡部分的任务首先就是产生变化的 磁场 . 信号放大电路 ? 振荡电路所产生的正弦波信号的幅值是比 较小的，因此需要放大才能进行再处理。 显示报警电路 ? 引入液晶显示的目的主要是为了显示探测 到金属的次数 . 具体实物探测图 测量原理 ? 当拿有钥匙，优盘或手机等物件接近感应线圈内 边缘大约一厘米左右时，感应线圈感应到金属存 在，频率发生变化，从而蜂鸣器报警、红灯亮， 绿灯光闪烁。第一次金属距离线圈一厘米左右时， 蜂鸣器报警，红灯亮，绿灯闪烁，液晶显示屏显 示 001 ，当把金属移开后，蜂鸣器停止报警，红 灯灭，绿灯不再闪烁。第二次再把金属距离线圈 一厘米左右时，蜂鸣器再次报警的同时红灯亮， 绿灯再次闪烁，液晶显示屏显示 002 ，当把金属 再次移开后，蜂鸣器再次停止报警，红灭的同时 绿灯也停止闪烁，以此类推，随着金属物件在线 圈周围来回移动，显示屏上的数字依次增加，红 灯点亮与熄灭交替，绿灯也跟随闪烁与停止闪烁。 结论 ? 通过本次设计，我感觉我收获颇多。金属 探测器的开发是一个实践应用性很强的课 题，研发一种高精度且成本相对较低的金 属探测器，具有非常可观的经济效益与良 好地社会效益。本设计不仅做了相应的电 路分析，而且做出实际的产品。这对我以 后的工作会后很大的帮助。