畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于51單片機(jī)的金屬探測(cè)器

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1、摘 要本文著重介紹了一種基于AT89S52單片機(jī)控制的智能型金屬探測(cè)器的硬件組成、軟件設(shè)計(jì)、工作原理及主要功能。該金屬探測(cè)器以AT89S52單片機(jī)為核心，采用線性霍爾元件UGN3503作為傳感器，來(lái)感應(yīng)金屬渦流效應(yīng)引起的通電線圈磁場(chǎng)的變化，并將磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，單片機(jī)測(cè)得電壓值，并與設(shè)定的電壓基準(zhǔn)值相比較后，決定是否探測(cè)到金屬。系統(tǒng)軟件采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。在軟件設(shè)計(jì)中，采用了數(shù)字濾波技術(shù)消除干擾，提高了探測(cè)器的抗干擾能力，確保了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。此外，文中還對(duì)影響金屬探測(cè)器的靈敏度與穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了探討，認(rèn)為儀器的工作頻率、檢測(cè)線圈的尺寸及匝數(shù)等是影響靈敏度的主要因素;而應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度

2、、濕度及線圈的制作工藝和供電電源的穩(wěn)定程度是儀器穩(wěn)定性的影響因素。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，金屬探測(cè)器，線性霍爾元件，電磁感應(yīng)，靈敏度ABSTRCT 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 Microcomputer and linear Hall-Effect Sensor. The equi

3、pment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change.The Single-Chip Microcomputer measures the peak value of voltage and compares it with

4、reference voltage.Then determine whether detect metel or not.In case of detection of a metallic mass,the Metal Detector porvides an acoustical and optical alarm.The systems software adopts the assmbler language to be written.Inside the software,the digital filter technology is utilized to eliminate

5、the jamming.So the stability of system and measuring veracity are improved.The effect of all factors on sensitivity and stability of Metel Detetor are discussed in this paper.It is concluded that the operating frequency,the size of the search coil and turns are the main factors effected on the sensi

6、tivity of the instrument: the environment temperature and humidity in site,the winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument.KEY WORDS: Single-Chip Microcomputer, metal detector, linear hall-effect sensor, electric-magnetic inductio

7、n, sensitivity目 錄前 言1第1章 分析探測(cè)金屬的理論依據(jù)31.1理論描述31.1.1線圈介質(zhì)條件的變化31.1.2渦流效應(yīng)4第2章 硬件電路設(shè)計(jì)62.1系統(tǒng)組成62.2硬件電路功能描述62.2.1線圈振蕩電路72.2.2數(shù)據(jù)采集電路82.2.3 A/D轉(zhuǎn)換電路122.2.4系統(tǒng)控制單元152.2.5鍵盤(pán)控制電路162.2.6顯示報(bào)警電路172.2.7電源電路182.3整機(jī)工作原理描述19第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)203.1軟件設(shè)計(jì)思想203.2數(shù)字濾波及算法說(shuō)明213.3主程序流程圖213.3.1鍵盤(pán)控制程序設(shè)計(jì)233.3.2數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)233.3.3顯示與報(bào)警程序設(shè)計(jì)25第4章

8、 主要技術(shù)指標(biāo)分析264.1主要技術(shù)指標(biāo)分析264.4.1工作頻率264.4.2靈敏度分析264.4.3穩(wěn)定性分析26第5章 仿真、調(diào)試結(jié)果及分析275.1 仿真、調(diào)試目的與內(nèi)容275.2 仿真結(jié)果及分析275.3 試驗(yàn)總結(jié)29第6章 結(jié) 論30參考文獻(xiàn)31致 謝32附 錄1 電路原理圖33附 錄2 各模塊程序清單34代做本論文畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物。代做專(zhuān)科、本科各個(gè)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文。代做電子、機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。完全按照畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)做，指導(dǎo)畢業(yè)答辯。淘寶交易： QQ: 1226388638前 言金屬探測(cè)器作為一種最重要的安全檢查設(shè)備，己被廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生活和工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。比如在機(jī)場(chǎng)、大型運(yùn)動(dòng)會(huì)

9、(如奧運(yùn)會(huì))、展覽會(huì)等都用金屬探測(cè)器來(lái)對(duì)過(guò)往人員進(jìn)行安全檢測(cè),以排查行李、包裹及人體夾帶的刀具、槍支、彈藥等傷害性違禁金屬物品;工業(yè)部門(mén)(包括手表、眼鏡、金銀首飾、電子等生產(chǎn)含有金屬產(chǎn)品的工廠)也使用金屬探測(cè)器對(duì)出入人員進(jìn)行檢測(cè)，以防止貴重金屬材料的丟失;目前，就連考試也開(kāi)始啟用金屬探測(cè)器來(lái)防止考生利用手機(jī)等工具進(jìn)行作弊。由此可見(jiàn)，金屬探測(cè)器對(duì)工業(yè)生產(chǎn)及人身安全起著重要的作用。而為了能夠準(zhǔn)確判定金屬物品藏匿的位置，就需要金屬探測(cè)器具有較高的檢測(cè)精度。目前，國(guó)外雖然已有較為完善的系列產(chǎn)品(如EIPaso、CeiaUSA、Ranger&Metoerx等廠商的產(chǎn)品)，但價(jià)格極其昂貴;國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的金屬探

10、測(cè)器則是利用模擬電路進(jìn)行檢測(cè)和控制的，其電路復(fù)雜，探測(cè)靈敏度低，且整個(gè)系統(tǒng)易受外界環(huán)境如溫度、濕度、電焊等諸因素的干擾。本文介紹的基于單片機(jī)控制的智能型金屬探測(cè)器，采用靈敏度極高的線性霍爾元件作為傳感器，感應(yīng)由于金屬出現(xiàn)引起的探測(cè)線圈周?chē)艌?chǎng)的變化，提高了檢測(cè)精度;處理部件則采用AT89S52單片機(jī)作為檢測(cè)和控制核心，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析判斷，有效地保證了檢測(cè)原理的實(shí)施;此外，利用軟件濾波的方法代替了傳統(tǒng)探測(cè)器復(fù)雜的模擬電路器件，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、靈敏度和抗干擾性。適用于對(duì)郵件、行李、包裹及人體夾帶的傷害性金屬物品(如:刀具、槍械、武器部件、彈藥和金屬包裝的炸藥等)的檢測(cè)，可用于海關(guān)、機(jī)場(chǎng)

11、、車(chē)站、碼頭的安全檢查。也可用于探測(cè)隱藏于墻內(nèi)、護(hù)墻板內(nèi)側(cè)、空洞和土壤中的上述物品和其他金屬物。1第1章 分析探測(cè)金屬的理論依據(jù)1.1理論描述金屬探測(cè)器是采用線圈的電磁感應(yīng)原理來(lái)探測(cè)金屬的。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)有金屬物靠近通電線圈平面附近時(shí)，將發(fā)生線圈介質(zhì)條件的變化和渦流效應(yīng)兩個(gè)現(xiàn)象。11.1.1線圈介質(zhì)條件的變化當(dāng)金屬物接近通電線圈時(shí)，將使通電線周?chē)拇艌?chǎng)發(fā)生變化，如圖1-1， 圖1-1 對(duì)于半徑為R的單匝圓形電感線圈，當(dāng)其中通過(guò)交變電流I=Imcos wt圈周?chē)臻g產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，根據(jù)畢奧一薩伐爾定律可計(jì)算線圈中心軸線上一點(diǎn)的磁感應(yīng) (1-1)其中，=0r，為介質(zhì)的磁導(dǎo)率，r為相對(duì)磁導(dǎo)率，0

12、為真空磁導(dǎo)率。2對(duì)于緊密纏繞N匝的線圈，線圈中心軸線上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度則為： (1-2)由公式(1-2)可知，當(dāng)線圈有效探測(cè)范圍內(nèi)無(wú)金屬物時(shí)，r=1 (非金屬的相對(duì)磁導(dǎo)率)，線圈中心磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變，當(dāng)線圈有效探測(cè)范圍內(nèi)出現(xiàn)鐵磁性金屬物時(shí)，r會(huì)變大，B隨之也會(huì)變大。1.1.2渦流效應(yīng)根據(jù)電磁理論，我們知道，當(dāng)金屬物體被置于變化的磁場(chǎng)中時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自行閉合的感應(yīng)電流，這就是金屬的渦流效應(yīng)。渦流要產(chǎn)生附加的磁場(chǎng)，與外磁場(chǎng)方向相反，削弱外磁場(chǎng)的變化。據(jù)此，將一交流正弦信號(hào)接入繞在骨架上的空心線圈上，流過(guò)線圈的電流會(huì)在周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)將金屬靠近線圈時(shí)，金屬產(chǎn)生的渦流磁場(chǎng)的去磁作用會(huì)削

13、弱線圈磁場(chǎng)的變化。金屬的電導(dǎo)率越大，交變電流的頻率越大，則渦電流強(qiáng)度越大，對(duì)原磁場(chǎng)的抑制作用越強(qiáng)。 通過(guò)以上分析可知，當(dāng)有金屬物靠近通電線圈平面附近時(shí)，無(wú)論是介質(zhì)磁導(dǎo)率的變化，還是金屬的渦流效應(yīng)均能引起磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化。對(duì)于非鐵磁性的金屬包括抗磁體(如:金、銀、銅、鉛、鋅等)和順磁體(如錳、鉻、欽等)r1，較大，可以認(rèn)為是導(dǎo)電不導(dǎo)磁的物質(zhì)，主要產(chǎn)生渦流效應(yīng)，磁效應(yīng)可忽略不計(jì);對(duì)于鐵磁性金屬(如:鐵、鉆、鎳) r很大，也較大，可認(rèn)為是既導(dǎo)電又導(dǎo)磁物質(zhì)，主要產(chǎn)生磁效應(yīng)，同時(shí)又有渦流效應(yīng)。 本設(shè)計(jì)正是基于這樣的理論，來(lái)尋找一種適合的傳感器來(lái)感應(yīng)線圈的磁場(chǎng)變化，并把磁場(chǎng)信號(hào)的變化轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的變化，

14、從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的控制。正是本著這樣一個(gè)設(shè)計(jì)思路來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)的硬件電路。第2章 硬件電路設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)組成如圖2-1所示，整個(gè)探測(cè)系統(tǒng)以8位單片機(jī)AT89S52作為控制核心，其硬件電路分為兩個(gè)部分，一部分為線圈振蕩電路，包括：多諧振蕩電路、放大電路和探測(cè)線圈；另一部分為控制電路，包括：UGN3503型線性霍爾元件、前置放大電路、峰值檢波電路ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器、AT89S52單片機(jī)、LED顯示電路、聲音報(bào)警電路及電源電路等。具體電路原理圖參看附錄1。 圖2-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.2硬件電路功能描述2.2.1線圈振蕩電路 圖2-2 線圈振蕩電路原理圖 工作過(guò)程中，由555定時(shí)器構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，

15、產(chǎn)生一頻率為24KHz、占空比為2/3的脈沖信號(hào)。振蕩器的頻率計(jì)算公式為： (2-1)圖示參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率為24KHz，選擇24KHz的超長(zhǎng)波頻率是為了減弱土壤對(duì)電磁波的影響。從多諧振蕩器輸出的正脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)電容C8輸入到Q1的基極(Q1為125的9013H)，使其導(dǎo)通，經(jīng)Q1放大之后，就形成了頻率穩(wěn)定度高、功率較大的脈沖信號(hào)輸入到探測(cè)線圈L1中，在線圈內(nèi)產(chǎn)生瞬間較強(qiáng)的電流，從而使線圈周?chē)a(chǎn)生恒定的交變磁場(chǎng)。由于在脈沖信號(hào)作用下，Q1處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，而導(dǎo)通時(shí)間又非常短，所以非常省電。2.2.2數(shù)據(jù)采集電路圖2-3 數(shù)據(jù)采集電路1 線性霍爾傳感器(linaer Hall-Eeffct Senso

16、rs) 在電路設(shè)計(jì)中，選用了美國(guó)ALELGRO公司生產(chǎn)的UGN3503U線性霍爾傳感器，來(lái)檢測(cè)通電線圈Ll周?chē)拇艌?chǎng)變化。UGN3503U線性霍爾傳感器的主要功能是可將感應(yīng)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)線性地轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。它的功能框圖和輸出特性示于圖2-4和圖2-5。3 圖2-4 UGN3503的功能框圖圖2-5 UGN350的磁電轉(zhuǎn)換特性曲線霍爾元件是依據(jù)霍爾效應(yīng)制成的器件。如圖2-6所示， 圖2-6 霍爾效應(yīng)原理圖 在一塊半導(dǎo)體薄片上兩端通以電流I,并加上和片子表面垂直的磁場(chǎng)B，在薄片的橫向兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電壓，如圖2-7中的UH, 這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，是因?yàn)橥姲雽?dǎo)體片中的載流子在磁

17、場(chǎng)產(chǎn)生的洛侖茲力的作用下，分別向片子橫向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)和積聚，因而形成一個(gè)電場(chǎng)，稱(chēng)作霍爾電場(chǎng)?；魻栯妶?chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)力和洛侖茲力相反，它阻礙載流子繼續(xù)堆積，直到霍爾電場(chǎng)力和洛侖茲力相等。這時(shí)，片子兩側(cè)建立起一個(gè)穩(wěn)定的電壓，這就是霍爾電壓UH?；魻栯妷篣H可用下式表示： UH=RHIB/d (V) （2-2）式中RH-霍爾常數(shù) (m3c，)； I-電流 (A)； B-磁感應(yīng)強(qiáng)度 (T)； d-霍爾元件的厚度 (m)令KH=RH/d(vAwbm)，則得到UH=KHIB (V) (2-3)由上式可知，霍爾電壓的大小正比于控制電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B。KH稱(chēng)為霍爾元件的靈敏度，它與元件材料的性質(zhì)與幾何尺寸有關(guān)。因此

18、當(dāng)外加電壓源電壓一定時(shí)，通過(guò)的電流I為一恒值，此時(shí)輸出電壓只與加在霍爾元件上的磁場(chǎng)B的大小成正比，即：UH=KB (V) (2-4)此時(shí)K=KHI為常數(shù)。因此，任何引起磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的物理量都將引起霍爾輸出電壓的變化。據(jù)此，將霍爾元件做成各種形式的探頭，固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測(cè)工作磁場(chǎng)，再根據(jù)霍爾輸出電壓的變化提取被檢信息，這就是線性霍爾元件的基本物理依據(jù)和作用。本設(shè)計(jì)中采用的線性霍爾傳感器UGN3503U就是將霍爾元件、高增益線性差分放大器和射極跟隨器集成在同一半導(dǎo)體基片上，為用戶(hù)提供了一個(gè)由外電壓源驅(qū)動(dòng)、使用方便的磁敏傳感器。該器件的磁電轉(zhuǎn)換特性曲線如圖2-6所示，其輸出電壓和加

19、在霍爾元件上的磁感強(qiáng)度B成比例。它的靈敏度典型值為13.5mV/mT，靜態(tài)輸出電壓為2.5V，輸出電阻為0.05K，mini-SIP封撞。具有靈敏度高，線性度好；結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，耐震動(dòng)，功耗小，壽命長(zhǎng)，頻率高(可達(dá)IMHz)；輸出噪聲低等特點(diǎn)。用它作探頭可測(cè)量，106-10T的交變和恒定磁場(chǎng)。在測(cè)量磁場(chǎng)時(shí)，將元件的第一腳(面對(duì)標(biāo)志面從左到右數(shù))接電源(工作電壓為5V)，第二腳接地，第三腳接高輸入阻抗(10K)電壓表，通電后，將電路放入被測(cè)磁場(chǎng)中，因霍爾器件只對(duì)垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須讓磁力線垂直于電路表面，當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)(B=0G)時(shí)，靜態(tài)輸出電壓是電源電壓的一半(即V

20、CC/2)，當(dāng)外加磁場(chǎng)的南極靠近器件標(biāo)志面時(shí)，會(huì)使輸出電壓高于靜態(tài)輸出電壓；當(dāng)外加磁場(chǎng)的北極靠近器件標(biāo)志面時(shí)，會(huì)使輸出電壓低于靜態(tài)輸出電壓，但仍然是正值。利用線性霍爾傳感器UGN3503U的上述特性，將其接在數(shù)據(jù)采集電路的前端，并固定在探測(cè)線圈Ll的中心，即可感應(yīng)線圈Ll的磁場(chǎng)變化，并將磁場(chǎng)的變化信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)的變化而被后級(jí)電路拾取和放大。42放大和峰值檢波電路 由于UGN35O3U線性霍爾元件采集到的電壓信號(hào)是一個(gè)毫伏級(jí)的信號(hào)，信號(hào)十分微弱，所以，在對(duì)其進(jìn)行處理前，首先要進(jìn)行放大。在設(shè)計(jì)中，信號(hào)放大電路采用輸入阻抗高、漂移較小、共模抑制比高的集成運(yùn)算放大器LM324。LM324是四運(yùn)放集

21、成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形和引腳排列如下圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。如圖2-4所示，UGN3503線性霍爾元件輸出的微弱信號(hào)經(jīng)電容禍合到前級(jí)運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端，運(yùn)算放大器U2A把霍爾元件感應(yīng)到的電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)地電壓。在電路設(shè)計(jì)中，運(yùn)放LM324采用+5V單電源供電，對(duì)于不同強(qiáng)度的信號(hào)均可通過(guò)調(diào)節(jié)前級(jí)放大電路的反饋電位器Wl來(lái)改變其放大倍數(shù)。經(jīng)前級(jí)運(yùn)算放大器放大的信號(hào)經(jīng)耦合電容C2輸入到后級(jí)峰值檢測(cè)電路中。采用阻容耦合的方法可以使前后級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)保持獨(dú)立，隔離各級(jí)靜態(tài)之間的相互影響，使得電路總溫漂不會(huì)太大。5峰值檢

22、測(cè)電路由兩級(jí)運(yùn)算放大器組成，第一級(jí)運(yùn)放U2B將輸入信號(hào)的峰值傳遞到電容C6上，并保持下來(lái)。第二級(jí)運(yùn)放U2C組成緩沖放大器，將輸出與電容隔離開(kāi)來(lái)。在設(shè)計(jì)中，為了獲得優(yōu)良的保持性能和傳輸性能，同樣采用了輸入阻抗高、響應(yīng)速度較快、跟隨精度較好的運(yùn)算放大器LM324，這樣可有效地利用LM324的資源，減少使用元器件的數(shù)量，降低了成本。當(dāng)輸入電壓Vi2上升時(shí)，Vo2跟隨上升，使二極管D4、D5導(dǎo)通，D3截止，運(yùn)放U2B工作在深度負(fù)反饋狀態(tài)，給電容C6充電，Vc上升。當(dāng)輸入電壓Vi2下降時(shí)，Vo2跟隨下降，D3導(dǎo)通，U2B也工作在深度負(fù)反饋狀態(tài)，深負(fù)反饋保證了二極管D4、D5可靠截止，Vc值得以保持。當(dāng)V

23、i2再次上升使Vo2上升并使D4、D5導(dǎo)通，D3截止，再次對(duì)電容C6充電(Vc高于前次充電時(shí)電壓)，Vi2下降時(shí)，D4、D5又截止，D3導(dǎo)通，Vc將峰值再次保持。輸出Vo反映Vc的大小，通過(guò)峰值檢波和后級(jí)緩沖放大電路，將采集到的微弱電壓信號(hào)放大至0V-5V的直流電平，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809所要求的輸入電壓變換范圍，然后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路將檢測(cè)到的峰值轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。6 LM324外形圖 LM324引腳排列圖圖2-72.2.3 A/D轉(zhuǎn)換電路由于采集到的信息是連續(xù)變化的模擬量，不能被單片機(jī)直接處理，所以，必須把這些模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后才能夠輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理，這里選用了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的AD

24、C0809型A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。ADC0809芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作時(shí)序示于圖2-8和圖2-9。 圖 2-8 ADC0809芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 2-9 ADC0809的工作時(shí)序 ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)有八路模擬開(kāi)關(guān)，可對(duì)八路模擬電壓量實(shí)現(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速度為100s(即10千次/秒)。當(dāng)?shù)刂锋i存允許信號(hào)ALE=1時(shí)，3位地址信號(hào)A、B、C送入地址鎖存器，選擇8路模擬量中的一路實(shí)現(xiàn)A/D變換。本設(shè)計(jì)中只使用通道NI0，所以，地址譯碼器ABC直接接地為000，采用線選法尋址。ADC0809片內(nèi)有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連接，這里將它的數(shù)據(jù)輸出口直接與

25、單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線P0口相連接，AT89S52的P0口作為數(shù)據(jù)總線，又作為低8位地址總線ADC0809的片內(nèi)沒(méi)有時(shí)鐘，時(shí)鐘信號(hào)必須由外部提供，這里利用AT89S52提供的地址鎖存允許信號(hào)ALE經(jīng)計(jì)數(shù)器74LS163(邏輯功能見(jiàn)表2-1，引腳圖見(jiàn)圖2-11)構(gòu)成的4分頻器分頻獲得。ALE引腳的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6,單片機(jī)時(shí)鐘頻率為12MHZ，則ALE引腳頻率約為2MHZ，再經(jīng)4分頻后為500kHZ，所以ADC0809能可靠工作。ADC0809的模擬輸入范圍:單極性05V，設(shè)計(jì)中采用+5V單電源供電。如圖2-10所示，放大后的電壓信號(hào)送入ADC0809的模擬輸入通道IN0進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。將P

26、2.7(地址總線的A15)作為片選信號(hào)，由AT89S52的寫(xiě)信號(hào)和P2.7控制ADC0809的地址鎖存ALE和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)START，當(dāng)ADC0809的START啟動(dòng)信號(hào)輸入端為高電平時(shí)A/D開(kāi)始轉(zhuǎn)換，在時(shí)鐘的控制下，一位一位地逼近，比較器一次次進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，送出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC(低到高)，并將8位數(shù)字量D7-D0鎖存到輸出緩存器。AT89S52的讀信號(hào)端發(fā)出一個(gè)輸出允許命令輸入到ADC0809的ENABLE(即OE)端，ENABLE(OE)端呈高電位，用以打開(kāi)三態(tài)輸出鎖存器，AT89S52從ADC0809讀取相應(yīng)電壓數(shù)字量，然后存入數(shù)據(jù)緩沖器中。 圖2-10 A/D轉(zhuǎn)換電路表 2-1

27、74LS163的邏輯功能表圖2-11 74LS163引腳圖2.2.4系統(tǒng)控制單元采用AT89S52單片機(jī)。AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)(引腳圖如圖2-11所示)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元。 圖 2-12 AT89S52引腳圖 AT89S52片內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖2-12所示，它具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8K Byte

28、s Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)口，看門(mén)狗定時(shí)(WDT)電路，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，AT89S52設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0HZ并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM、定時(shí)計(jì)數(shù)器、串行口及外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。其工作電壓為5V，晶振頻率采用12MHZ。 圖2-13 AT89S52片內(nèi)結(jié)構(gòu)2.2.5鍵盤(pán)控制電路 鍵盤(pán)是

29、一組按鍵的集合，它是最常用的單片機(jī)輸入設(shè)備。操作人員可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)或命令，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人-機(jī)通信。按鍵是一種常開(kāi)型按鈕開(kāi)關(guān)。常態(tài)時(shí)，按鍵的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，按下鍵時(shí)他們才閉合。鍵盤(pán)控制電路如圖2-14所示，K1鍵作為功能鍵設(shè)置靈敏度U，靈敏度是可調(diào)的，K2和K3分別作為加1，減1鍵來(lái)調(diào)節(jié)靈敏度，K4是確定鍵，當(dāng)K4鍵按下時(shí)，靈敏度值確定。圖2-14 鍵盤(pán)控制電路2.2.6顯示報(bào)警電路 AT89S52的串行口RXD和TXD為一全雙工串行通信口，但在工作方式0下可作同步移位寄存器用，其數(shù)據(jù)由RXD（P3.0）端輸出或輸入；而同步移位時(shí)鐘由TXD（P3.1）端串行輸出，在同步時(shí)鐘作用下，實(shí)現(xiàn)

30、由串行到并行的數(shù)據(jù)通信。在不需要使用串行通信的場(chǎng)合，利用串行口加外圍芯片74HC164就可構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)并行輸入/輸出口，用于顯示器LED驅(qū)動(dòng)。單片機(jī)中通常使用7段LED構(gòu)成字型“8”，另外，還有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二極管，以顯示數(shù)字、符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)。當(dāng)鍵盤(pán)控制部分各鍵按下時(shí)，LED顯示相對(duì)應(yīng)靈敏度數(shù)值，顯示電路如圖2-15。一旦發(fā)現(xiàn)金屬出現(xiàn)，則被測(cè)物理量超限由單片機(jī)I/O口P1.0輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光報(bào)警，P1.6觸發(fā)無(wú)源蜂鳴器用聲報(bào)警提醒檢測(cè)人員注意，進(jìn)行必要的定位搜身檢查，報(bào)警電路如圖2-16所示。圖2-15 顯示電路圖2-16 報(bào)警電路2.2.7電源電路電路如圖2-17所示，電源供電由9

31、V電池和板內(nèi)穩(wěn)壓電源組成。電路板內(nèi)采用三端穩(wěn)壓集成電路塊LM7805為板內(nèi)元器件供電。LM7805三端正穩(wěn)壓器具有內(nèi)部過(guò)流、熱過(guò)載和輸出晶體管安全區(qū)保護(hù)功能，可將9VDC的輸入電壓轉(zhuǎn)換為+5V電壓，最大輸出電流0.5A，保證板內(nèi)555定時(shí)器、UGN3503U、AT89S52、ADC0809等芯片和元件可靠地工作。圖2-17 電源電路2.3整機(jī)工作原理描述在工作過(guò)程中，由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生一個(gè)頻率為24KHz的脈沖信號(hào)，此脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖和放大之后，形成頻率穩(wěn)定度高、功率較大的脈沖信號(hào)輸入到探測(cè)線圈中，通電的線圈周?chē)蜁?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，此時(shí)，固定在線圈L1中心的霍爾元件UGN3503U就

32、會(huì)感應(yīng)到線圈周?chē)拇艌?chǎng)，并將磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)線性地轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)。在無(wú)金屬的情況下，假設(shè)霍爾輸出電壓為u0，該電壓信號(hào)u0很微弱，屬mV級(jí)信號(hào)，u0經(jīng)過(guò)放大電路放大，再通過(guò)峰值檢波電路，得到相應(yīng)的0V5V的峰值輸出電壓U0，以滿足ADC0809的量程，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，將U0的數(shù)字量輸入到單片機(jī)儲(chǔ)存起來(lái)。此后，以該電壓信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓，與A/D轉(zhuǎn)換器采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行比較判斷。當(dāng)探測(cè)線圈L1靠近金屬物體時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，會(huì)使探測(cè)電感值發(fā)生變化，從而使其周?chē)拇艌?chǎng)發(fā)生變化，霍爾元件感應(yīng)到該變化的磁場(chǎng)，并將其線性地轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)ux，該變化的電壓經(jīng)放大電路、峰值檢波電路后，得到相應(yīng)的0V-5V的峰

33、值輸出電壓Ux，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，輸入到CPU，由CPU完成Ux與基準(zhǔn)電壓U0的比較，二者比較 UxU0得到一個(gè)差值，此差值與預(yù)設(shè)的靈敏度U再作比較。靈敏度由鍵盤(pán)控制電路中各鍵輸入，顯示電路部分則顯示各鍵按下后的相應(yīng)數(shù)值，當(dāng)然，U大小的設(shè)定決定著系統(tǒng)精度的高低。若|Ux-U0|U，就確定為探測(cè)到金屬，CUP輸出口P1.0輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光報(bào)警，同時(shí)P1.6控制蜂鳴器發(fā)出聲響，進(jìn)行聲音報(bào)警。第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1軟件設(shè)計(jì)思想軟件是本系統(tǒng)的靈魂，在設(shè)計(jì)軟件中，本文從系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性及方便靈活等幾個(gè)方面出發(fā)，使程序滿足設(shè)計(jì)的功能要求。整個(gè)系統(tǒng)的軟件包括主程序、一個(gè)外部中斷服務(wù)程序、

34、數(shù)字濾波程序、比較判斷子程序及發(fā)光報(bào)警等若干個(gè)子程序。軟件采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，并采用模塊化設(shè)計(jì)，使程序結(jié)構(gòu)清晰，便于今后進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。主程序初始化以后置位AT89S52的中斷控制位EA，使CPU開(kāi)放中斷。然后通過(guò)檢測(cè)RAM中21H中數(shù)值的值來(lái)判斷是否采集基準(zhǔn)電壓U0，如果未采集過(guò)U0，則啟動(dòng)ADC0809對(duì)NIO通道的模擬輸入量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。7在電路設(shè)計(jì)中，ADC0809與AT89S52是采用中斷方式連接的，所以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理功能是在中斷服務(wù)程序中完成的，從原理圖2-2看出，ADC0809的EOC端通過(guò)反相器接AT89S52的NIT1端，作為中斷申請(qǐng)。采用中斷方式，可大大節(jié)省CPU

35、時(shí)間。8軟件編程允許AT89S52響應(yīng)外部中斷1，且設(shè)置其響應(yīng)方式為邊沿觸發(fā)。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完畢后，ADC0809的EOC端向AT89S52的INT1的返向端送入一個(gè)中斷申請(qǐng)信號(hào)，AT89S52接此信號(hào)后響應(yīng)中斷請(qǐng)求，調(diào)用中斷服務(wù)子程序INTl，中斷服務(wù)程序進(jìn)行壓棧，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，讀取來(lái)自ADC0809數(shù)據(jù)輸出口的8位數(shù)字量，并將數(shù)字量?jī)?chǔ)存到單片機(jī)RAM中，然后啟動(dòng)ADC0809的下一次轉(zhuǎn)換。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)軟件濾波之后將其存放在單片機(jī)RAM 21H中，作為基準(zhǔn)電壓U0。9經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的靈敏度U的值被存放在單片機(jī)RAM地址為20H的存儲(chǔ)器中。在檢測(cè)過(guò)程中，將A/D轉(zhuǎn)換器采集到的電壓信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)軟件濾波后存入

36、內(nèi)部RAM以30H為首址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后將此數(shù)據(jù)Ux二和基準(zhǔn)電壓U0進(jìn)行比較，二者差值U存放在單片機(jī)ARM地址為22H的存儲(chǔ)器中。而后再通過(guò)判據(jù)算法將此差值U與靈敏度U（靈敏度可調(diào)）進(jìn)行比較，以確定是否報(bào)警鍵盤(pán)控制電路各鍵控制靈敏度的值，并在顯示電路部分顯示按鍵后的對(duì)應(yīng)數(shù)值。 3.2數(shù)字濾波及算法說(shuō)明金屬探測(cè)器的噪聲抑制能力是金屬探測(cè)器的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)。由于在采集電壓量時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到各種瞬時(shí)干擾，而采用硬件濾波存在硬件電路復(fù)雜等諸多弊端，因此本設(shè)計(jì)中采用算術(shù)平均濾波法，即在一次電壓量的采集中，在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)它進(jìn)行6次采集，將它轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后求和，分析出6次輸入中的最大值和最小值，然后減去最大

37、值和最小值，除以4得到平均值的方法，完成一次數(shù)據(jù)采集的軟件濾波。用軟件代替硬件，從而省去了復(fù)雜的硬件，而且能夠取得好而精確的效果。10在一個(gè)采樣周期內(nèi)，對(duì)信號(hào)X的N次測(cè)量值進(jìn)行算術(shù)平均，作為時(shí)刻K的輸出x(k)，即 （3-1）其中N為采樣次數(shù)，xi為第i次的采樣值。顯然N越大，信號(hào)平滑度越高，靈敏度就會(huì)降低，但是本設(shè)計(jì)中需要較高的靈敏度，所以N取值不易過(guò)大，這里我選擇了N=6，選擇取6個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)算的原因，就是因?yàn)樵趨R編中做計(jì)算是非常麻煩的，取6個(gè)數(shù)，減去最大值和最小值后，取平均值是除4，計(jì)算機(jī)的內(nèi)部計(jì)算都是二進(jìn)制，而二進(jìn)制每除一個(gè)2，實(shí)際上是向右移一次。12所以為了計(jì)算方便，我選擇取6個(gè)數(shù)，最

38、后在算除法的時(shí)候，只需要用單片機(jī)自帶的右移位命令移2次就行了。3.3主程序流程圖1程序流程圖見(jiàn)下頁(yè)圖3-1所示。2程序參看附錄2 (初始化子程序和中斷服務(wù))13圖3-1 主程序流程圖3.3.1鍵盤(pán)控制程序設(shè)計(jì)1程序流程圖如圖3-2所示。2程序清單參看附錄2(鍵盤(pán)掃描控制程序) 14圖3-2 鍵盤(pán)控制流程圖3.3.2數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)設(shè)一個(gè)采樣周期，對(duì)通道0連續(xù)采樣6次，然后去掉最大和最小值，把剩余的累加和求算術(shù)平均值作為本周期采樣值。存入內(nèi)部RAM以30H為首址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。其中，R2寄存器存放最大值，R3寄存器存放最小值，R4寄存器存放累加和，R0存放連續(xù)采樣次數(shù)。1.程序流程圖，如圖3-3

39、所示。2.程序清單參看附錄2(數(shù)字濾波程序)15圖3-3 數(shù)字濾波流程圖3.3.3顯示與報(bào)警程序設(shè)計(jì)1程序流程圖如圖3-4所示。2程序參看附錄2(顯示報(bào)警程序)16。圖3-4 顯示報(bào)警流程圖第4章 主要技術(shù)指標(biāo)分析4.1主要技術(shù)指標(biāo)分析金屬探測(cè)器的工作頻率、靈敏度和穩(wěn)定性是儀器的主要技術(shù)指標(biāo)。4.4.1工作頻率為24KHz，選擇24KHz的超長(zhǎng)波頻率是為了減弱土壤對(duì)電磁波的影響。4.4.2靈敏度分析由公式(l-2)即： 可知：1檢測(cè)線圈的尺寸對(duì)儀器的靈敏度有影響。探測(cè)器的靈敏度與探測(cè)線圈的尺寸大小有關(guān)，尺寸大即探測(cè)面積大，則線圈中心磁場(chǎng)強(qiáng)度低，在靠近線圈繞組附近磁場(chǎng)強(qiáng)度較高，霍爾元件固定在線圈

40、中心，為了確保通過(guò)其磁通量，探測(cè)線圈的尺寸就不宜太大，具體尺寸通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。2檢測(cè)線圈的匝數(shù)對(duì)儀器的靈敏度有影響。當(dāng)檢測(cè)線圈尺寸一定時(shí)，則匝數(shù)越少其靈敏度越高。但為了確保通過(guò)霍爾元件的磁通量，匝數(shù)的減少也是有限的，需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定最佳匝數(shù)。4.4.3穩(wěn)定性分析1環(huán)境溫度的變化，儀器元件參數(shù)也會(huì)改變，影響儀器工作的穩(wěn)定。2應(yīng)盡量減少線圈與電路之間引線的長(zhǎng)度，以減少分布電容，采用屏蔽線減少外界對(duì)其干擾。 第5章 仿真、調(diào)試結(jié)果及分析5.1 仿真、調(diào)試目的與內(nèi)容仿真調(diào)試的內(nèi)容是要把程序修改正確，使編譯能夠通過(guò)，而且還要用Proteus仿真軟件中的一些功能來(lái)查看程序所實(shí)現(xiàn)的功能是否能夠和預(yù)期的功能相

41、符合。需要反復(fù)調(diào)試，直到能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期結(jié)果為止。本次設(shè)計(jì)是在仿真軟件Keil C51來(lái)進(jìn)行編譯和調(diào)試的。5.2 仿真結(jié)果及分析本次設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果如下所述：1. 線性霍爾傳感器調(diào)試結(jié)果及分析 外加磁場(chǎng)的南極靠近器件標(biāo)志面時(shí) R/mT 300 200 100 輸出電壓（V） 2.1 2.3 2.8 外加磁場(chǎng)的北極靠近器件標(biāo)志面時(shí) R/mT 100 200 300 輸出電壓（V） 4.3 4.8 5.1線性霍爾傳感器部分的調(diào)試結(jié)果基本是真確的，但由于外部環(huán)境的影響及硬件設(shè)備的不良等因素，調(diào)試過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題，模擬出的結(jié)果存在一定的誤差，經(jīng)過(guò)多次采樣，我盡量使結(jié)果與理論值得差值縮小，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果

42、。2. 振蕩電路調(diào)試結(jié)果及分析 振蕩電路輸出的是一方波，可以讀出占空比和輸出脈沖的頻率，其仿真結(jié)果如圖5-1所示圖5-1 多諧輸出從調(diào)試的結(jié)果中可以讀出T1的值為：0.028ms,T2的值為：0.014ms。輸出頻率等于23.573KHZ，而理論上輸出脈沖的頻率是24KHZ，從讀出的結(jié)果可以看出與理論值有一定的誤差，這是由于調(diào)試過(guò)程中如環(huán)境、儀器設(shè)備等因素造成的，雖然結(jié)果有誤差，但基本上是正確的，說(shuō)明多諧振蕩器部分電路是正確的。3. 顯示部分仿真結(jié)果及分析顯示部分顯示的數(shù)據(jù)是設(shè)定的靈敏度值，當(dāng)按下各鍵盤(pán)部分各個(gè)鍵時(shí)，在顯示電路部分顯示相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果如圖5-2所示。 初始狀態(tài) 加1顯示值

43、 加15顯示值 減11顯示值圖5-2 顯示值經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和從顯示的值可以看出仿真結(jié)果基本正確，由于繪制電路中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，仿真過(guò)程中出現(xiàn)了顯示模糊、不穩(wěn)定等一些問(wèn)題，但最終還是得到了比較理想的顯示數(shù)據(jù)。4. 蜂鳴器顯示結(jié)果及分析從P1.6口接出來(lái)的蜂鳴器電路用來(lái)發(fā)出探測(cè)到金屬時(shí)的報(bào)警信號(hào)，由于電路搭接的不理想，蜂鳴器的叫聲不是很理想，但結(jié)果基本上是正確的。5.3 試驗(yàn)總結(jié) 綜上所述，在仿真調(diào)試過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)分析改正最終成功調(diào)試出了多諧振蕩電路的輸出、數(shù)據(jù)采集電路的輸出、顯示部分的顯示值和蜂鳴聲等結(jié)果。但是還存在一些問(wèn)題，如數(shù)碼管顯示器顯示數(shù)字時(shí)有些閃爍不定，多諧振蕩電路輸

44、出脈沖的不穩(wěn)定等。 總的來(lái)說(shuō)還時(shí)比較成功的。第6章 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)首先介紹了探測(cè)金屬的理論依據(jù)，當(dāng)有金屬靠近通電線圈平面附近時(shí)將發(fā)生線圈介質(zhì)條件的變化和渦流效應(yīng)兩個(gè)現(xiàn)象，根據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)設(shè)計(jì)金屬探測(cè)器。硬件電路的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分，一部分為線圈振蕩電路，包括：多諧振蕩電路、放大電路和探測(cè)線圈;另一部分為控制電路，包括：線性霍爾元件、前置放大電路、峰值檢波電路ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器、AT89S52單片機(jī)、LED顯示電路、聲音報(bào)警電路及電源電路，通過(guò)這些電路將磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，再進(jìn)行電壓信號(hào)的拾取，放大等。軟件設(shè)計(jì)中，從系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性及方便靈活等幾個(gè)方面出發(fā)，使程序滿足設(shè)計(jì)的功能要

45、求。整個(gè)系統(tǒng)的軟件包括主程序、一個(gè)外部中斷服務(wù)程序、數(shù)字濾波程序、比較判斷子程序及發(fā)光報(bào)警等若干個(gè)子程序，采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。最后分析了設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)指標(biāo)，包括金屬探測(cè)器的工作頻率（12KHZ），靈敏度（包括：檢測(cè)線圈的尺寸對(duì)儀器靈敏度的影響和匝數(shù)對(duì)靈敏度的影響）以及穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)。參考文獻(xiàn)1 周省三，電磁場(chǎng)基本教程，高等教育出版社 ，2003，248-2492 程守洙、江之水，普通物理學(xué)2，高等教育出版社，2001，180-182 204-2053 3503 RATIOMETRIC LINEAR HALL-EFFECT SENSORS.CoPyright1985，2002 Allegro

46、Mieorsystems，InC4 涂有瑞，霍爾傳感元器件及其應(yīng)用， 電子元器件應(yīng)用，高等教育出 版社，2002 ，Vol.4 No.3 53-575 減春華，電子線路設(shè)計(jì)與應(yīng)用，高等教育出版社，2004， 9-736 蔡明生，電子設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2003，3-8467 何立民，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京航空航天大學(xué)出版社，2004，32-658 吳金戌、沈慶陽(yáng)、郭庭吉 ，8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，2004，153-1589 張毅剛、彭喜元、姜守達(dá)等，新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001，215-21810 李全利、遲榮強(qiáng) ，單片機(jī)原理及接口技術(shù)，

47、高等教育出版社，2003，61-8311 沙占友、王彥朋、孟志永等 ，單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)，電子工業(yè)出版社，86-9212 房小翠，單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，國(guó)防工業(yè)出版社，2006，142-15913 楊振江、杜鐵軍、李群，流行單片機(jī)實(shí)用子程序及應(yīng)用實(shí)例，西安電子科技大學(xué)出版社，2004，93-9614 孫涵芳、徐愛(ài)卿等，MCS-51196系列單片機(jī)原理及應(yīng)用，北京航空航天大學(xué)出版社，2005，1-7215 ATMEL：8-bit Microcontroller with 8K Bytes in-System Programmable Flash, AT89S52,200116 李伯成，基于MC

48、S-51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京電子工業(yè)出版社，2004，1-146致 謝在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，從設(shè)計(jì)項(xiàng)目的可行性論證、項(xiàng)目的確定、硬件電路的設(shè)計(jì)、元器件的選擇、元器件參數(shù)的測(cè)試、硬件電路圖的最終確定，乃至利用PROTEL99繪制原理圖和PCB板，郵購(gòu)元器件和定制PCB板，到利用KEILC編程等，我投入了相當(dāng)多的精力，從圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱了大量的資料，了解了硬件電路設(shè)計(jì)中涉及到的每個(gè)元器件的參數(shù)，了解了單片機(jī)資源的配置，掌握了單片機(jī)的各種指令的應(yīng)用;熟悉了PROTEL99、KEILC及單片機(jī)下載編寫(xiě)等軟件的應(yīng)用，并快速重溫了模擬數(shù)字單片機(jī)高頻等學(xué)過(guò)的知識(shí)?？傮w來(lái)說(shuō)，在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使之實(shí)現(xiàn)所

49、需功能的過(guò)程中，使我學(xué)到了好多知識(shí)，受益匪淺。四年的本科學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，在論文完成之際，我衷心地感謝在這四年的學(xué)習(xí)和生活中培養(yǎng)過(guò)我、幫助過(guò)我以及在論文寫(xiě)作期間給予指導(dǎo)和支持的所有老師和同學(xué)。衷心感謝我的導(dǎo)師王延年老師。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程王老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的知識(shí)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)，使我有明確的設(shè)計(jì)思路和正確的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了我獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，可以說(shuō)，這段時(shí)間我取得的每一點(diǎn)進(jìn)步都和老師的辛勤教誨密不可分。設(shè)計(jì)之初，參考了大量的教材及中英文專(zhuān)業(yè)資料，得到了王老師的熱心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，在此我對(duì)給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示衷心地感謝。附 錄1 電路原理圖附 錄2 各模塊程序清單1初始化子程序33