基于单片机控制的金属探测器系统的设计

摘要

   本文介绍的是基于单片机控制的金属探测器系统的设计过程和工作原理．这个系统是以AT89C51单片机为核心,首先由555定时器构成多谐振荡器产生脉冲信号送入探测线圈以形成交变磁场,然后经过线性霍尔器件UGN3503将磁场变化转换为电压信号的变化,经过放大电路和峰值检测电路,经数模转换之后输入到单片机中,由单片机对数据进行软件滤波之后,与基准值比较之后,判断是否存在金属和报警显示．系统的软件部分采用汇编语言编写，其中采用了软件滤波替代常用的硬件滤波电路，提高系统的抗干扰的能力．此外还对金属探测器的灵敏度和稳定性产生影响的因素进行探讨和分析．

本文首先在绪论中对课题的背景和意义作了简单介绍。在第二章论述系统设计的理论依据，传感器的相关的知识等总体设计过程．第三章着重描述了系统硬件电路设计包括各个模块的设计和功能以及整机的工作原理和工程描述,在第四章中介绍了软件的总体设计和子程序的编写。最后在结论中简单介绍了主要的设计指标和设计的体会和本设计的优缺点。

　

关键词：　 单片机，A/D转换，传感器，探测线圈

Abstract

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Abstract II

1.  绪论 4

1.1 引言 4

1.2  课题的背景和意义 4

2.  系统的总体概述 5

2.1 探测金属的理论依据 5

2.2 系统中传感器UGN3503简介 6

3.  系统硬件电路设计 11

3.1 中央处理器8051 11

3.2 硬件电路设计 14

3.2.1 线圈振荡电路 14

3.2.2 数据采集电路 15

3.2.3 模数转换电路 17

3.2.4显示报警电路 22

3.2.5 电源电路 22

4.  系统软件的设计 25

4.1  软件设计思想 25

4.2  数字滤波算法说明 25

4.3  系统主程序的功能 26

4.4  子程序的模块设计 28

5.   主要技术指标……………………………………………………………..31

5.1 工作频率………………………………………………………………31                                                     

5.2 灵敏度分析……………………………………………………………31

5.3 稳定性分析

结 论 32

致 谢 33

参考文献 34