电子设计毕业设计-金属探测器-
毕业设计(论文)-基于单片机的金属探测器的设计
基于单片机的金属探测器的设计学生：指导教师：内容摘要：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Design for vending machine's PLC systemAbstract: 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 equipment 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 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 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 sensitivity 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 induction sensitivity目录前言 (1)1 分析探测金属的理论根据 (2)1.1 理论描述 (2)1.1.1线圈介质条件变化.............................. . (2)1.1.2 涡流效应 . (3)2 硬件电路设计 (3)2.1 系统组成 (3)2.2 硬件电路功能描述 (4)2.2.1 线圈振荡电路 . (4)2.2.2 数据采集 . (5)2.2.3 A/D转换电路 . (8)2.2.4 系统控制单元 (11)2.2.5 键盘控制电路 . (12)2.2.6 显示报警电路 (13)2.2.7 电源电路 (14)2.3 整机工作原理描述 (15)3 系统软件设计.................................................................................... (16)3.1 软件设计思想 (16)3.2 数字滤波及算法说明 (16)3.3 主程序流程图 (17)3.3.1 键盘控制程序设计 (18)3.3.2 数字滤波程序设计 (19)3.3.3 显示与报警程序设计 (20)4 主要技术指标分析 (21)4.1 主要技术指标分析 (21)4.4.1 工作频率 (21)4.4.2 灵敏度分析 (21)4.4.3 稳定性分析 (22)5 仿真、调试结果及分析 (22)5.1 仿真、调试目的与内容 (22)5.2 仿真结果及分析 (22)5.3 试验总结 (24)6 结论 (24)附录1：电路原理图.............................................................................. . 25附录2：各模块程序清单 (26)参考文献 (32)基于单片机的金属探测器的设计前言随着社会的发展金属探测器已经成为一种重要的检查设备，广泛地被应用到社会生活和工业生产当中。
电子课程设计金属探测器
电子课程设计金属探测器一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解金属探测器的原理和制作过程，掌握基本电子电路知识，提高动手能力和创新思维。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：（1）了解金属探测器的工作原理；（2）掌握电子电路的基本知识；（3）了解金属探测器的设计和制作流程。
2.技能目标：（1）能够分析金属探测器的工作电路；（2）具备制作金属探测器的基本技能；（3）能够对金属探测器进行调试和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科技创新的兴趣；（2）培养学生团队合作精神；（3）培养学生动手实践能力，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.金属探测器的工作原理；2.电子电路的基本知识；3.金属探测器的制作流程；4.金属探测器的调试与优化。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解金属探测器的工作原理和电子电路的基本知识；2.讨论法：分组讨论金属探测器的制作流程和调试方法；3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解金属探测器在生活中的应用；4.实验法：动手制作金属探测器，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：电子课程设计金属探测器；2.参考书：电子电路基础、金属探测器制作与应用；3.多媒体资料：金属探测器工作原理动画、制作流程视频；4.实验设备：金属探测器制作套件、电子元件、实验台。
五、教学评估为了全面、客观地评价学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置相关的设计任务和实验报告，评估学生对金属探测器原理和制作过程的理解掌握程度。
3.考试：期末进行电子课程设计金属探测器的考试，评估学生对课程知识的综合运用能力。
六、教学安排本节课的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节和教学大纲进行，确保学生掌握金属探测器的原理和制作过程。
金属探测仪器概要
东海科学技术学院毕业论文（设计）题目：金属探测仪系：学生姓名：专业：班级：指导教师：起止日期：金属探测仪器摘要本设计利用电子技术的知识设计了电缆探测仪，可以探测墙壁，地毯下的电缆。
本次设计选用了电压反馈震荡器、方波振荡器、三极管的混频和反馈放大电路。
探测线圈是整个电路的关键所在，通过探测线圈探测到金属在通过高频信号后产生的涡流信号，当探测线圈接近通有高频信号的电缆时，探测振荡器产生一个探测频率，此频率根据探测线圈距离电缆的位置来得到的；方波震荡器产生的振荡信号频率是固定的信号；在方波振荡器和探测电路处的电压反馈振荡器产生的两个频率，在三极管的混频电路处进行混频得到的有两个信号一个是频和一个是频差，在把两个信号通过选频处选频得到的一个频差信号，在输送到反馈放大器进行放大最后通过耳机输出，使得人能听到声音。
既听声音的强弱来判断电缆的位子。
三极管是进入零导通状态，在探测线圈没有探测到任何信号的时候探测电路处的振荡电路不会产生振荡信号，而方波振荡器仍旧能产生一个方波信号，输入到三极管混频电路中，由于没有外加信号使得不能产生混频信号，因此三极管混频电路不工作，把信号输入到接地处，整个电路不工作。
本设计具有结构简单，性能可靠的优点。
关键字：电缆探测仪;电压反馈震荡器;反馈放大电路AbstractThe design of the knowledge of the use of electronic technology designed cable detector[5], can detect walls, under carpet cable. The design uses a voltage feedback oscillator , square-wave oscillator , the mixing and feedback transistor amplifier circuit . Detection coil is the key to the whole circuit, through the detection coil to detect metal in the high-frequency signal generated by the eddy current signal, when the detection coil close to the high-frequency signals through a cable, the probe frequency oscillator to generate a probe, the frequency according to detection coil position from the cable to get; square wave oscillator signal generated by oscillation signal frequency is fixed; in the square wave oscillator and voltage detection circuit Department two feedback oscillator frequency, the transistor mixer circuit Department for mixing two signals obtained by one frequency and one is the frequency difference, the two signals in the frequency of office by the election of a selected frequency by frequency difference signal to the feedback amplifier in the transmission to amplify the final output through headphones, making one can hear the sound. Not only hear the sound to determine the strength of the cable seat. Transistor is the zero-state, in the detection coil is not the time to detect any signal of oscillation circuit detection circuit Department does not produce oscillation signal, while the square wave oscillator is still able to produce a square wave signal input to transistor mixer circuit the absence of external signal so can not produce mixing signals, the transistor mixer circuit does not work, the signal input to ground office, the circuit does not work. This design has a simple structure, reliable performance advantagesKeyword:Cable detector, voltage feedback oscillator, feedback circuit目录第一章绪论 (1)1.1．金属探测器的介绍 (1)1.2金属探测器的发展前景 (1)1.3 金属探测器的应用 (2)第二章设计要求和设计方案 (3)2.1 设计要求 (3)第三章单元电路的设计 (4)3.1 探测电路的设定 (4)3.1.1压控振荡器 (6)3.2 固定信号的产生 (7)3.3 混频器和选频 (12)3.3.1混频器的主要性能指标 (14)3.4放大电路的分析 (15)3.4.1放大器的性能和指标 (15)3.4.2微变等效电路法 (16)3.4.3 低频信号功率放大器 (17)第四章总设计电路图 (19)第五章小结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第一章绪论1.1．金属探测器的介绍谈起金属探测器[3]，人们就会想到探雷器，工兵用它来探测掩埋的地雷。
金属探测器
课程设计（论文）任务及评语目录第1章金属探测器设计方案论证 (1)1.1金属探测器的应用意义 (1)1.2金属探测器设计的要求及技术指标 (1)1.3 设计方案论证 (1)1.4 总体设计方案框图及分析 (2)第2章金属探测器整体电路设计 (2)2.1整体电路图及工作原理、调试与使用方法 (2)2.1.1整体电路图 (3)2.1.2工作原理 (4)2.1.3调试与使用方法 (6)2.2电路参数计算 (6)2.3 整机电路性能分析 (7)第3章设计总结 (7)参考文献 (8)附录 (8)第一章金属探测器设计方案论证1.1金属探测器的应用意义金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器.适用于探测木材、塑料和其他非金属中残存的铁钉及其他金属物,探测埋入地下和建筑物中的管道和钢筋,也可以用来检查邮包中隐藏的金属武器,还可以用于工厂企业对金属物品的防窃和海关对走私物品的排查.在国防公安海关地质冶金等部门都有着广泛的应用.它除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。
·1.2金属探测器设计的要求及技术指标设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
技术指标:1. 为了精确需要克服物料磁性影响的要求，由于金属探测利用了电磁感应原理，因此，如物料本身具有一定的导磁性将影响探测结果.2. 为了提高检测精度需要提高检测精度的要求，混在物料中的金属常常形状大小各异，而且在物料较厚时可能被埋在物料下，因此金属探测器需要有较高的检测精度．为了提高检测精度，对于利用频率变化原理进行检测的差拍式金属探测器，需要提高电压、电流频率，但频率增加会使探测器受到线圈分布电容及工作环境的影响。
金属探测器毕业论文
金属探测器毕业论文摘要本文利用电子技术的知识设计了金属探测器，可以探测地毯下的金属或硬币。
本设计包括电容三点式振荡电路，用以产生40KHZ的高频信号；电压放大电路，用以对高频信号进行放大；整流滤波电路，用以对交流信号进行整流、滤波，变为直流信号；三极管开关电路及二极管指示电路，发出光信号用以指示是否有金属。
本设计具有结构简单，性能可靠的优点。
关键词：金属探测器电容三点式振荡电路放大电路整流滤波电路AbstractIn this paper, knowledge of the use of electronic technology metal detector designed to detect metal under the carpet or coins. The design includes three-point oscillator circuit capacitance, used to generate high-frequency signal 40KHZ; voltage amplifier for the amplification of high-frequency signals; rectifier filter circuit for the rectification of AC signals, filtering, into a DC signal; triode switch circuit and diode circuits instructions issued instructions for the optical signal whether there is metal. The design is simple in structure, the advantages of reliable performance.Key words:metal detectors capacitance three-point oscillator circuit amplifier rectifier filter circui目录引言 (1)第1章绪论1.1 金属探测器的发展现状及发展趋势 (2)1.2 金属探测器的应用 (3)第2章设计要求及技术指标2.1 设计要求 (4)2.2 技术指标 (4)第３章设计方案3.1 总体设计方案框图及分析 (5)第4章单元电路设计4.1 电容三点式振荡电路的设计 (7)4.1.1 反馈型振荡器的基本工作原理 (7)4.1.2 三点式振荡电路 (9)4.1.3 电容三点式振荡器 (10)4.2 电压放大电路设计 (11)4.2.1 概述 (11)4.2.2 放大电路的分析 (13)4.3 整流滤波电路 (17)4.3.1 整流电路 (17)4.3.2 滤波电路 (17)4.4 三极管开关电路 (18)系统的原理图 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)引言谈起金属探测器，人们就会联想到探雷器，工兵用它来探测掩埋的地雷。
基于电感式传感器的金属探测器设计-论文
密级公开学号************衡水学院毕业论文（设计）基于电感式传感器的金属探测器设计论文作者：王波指导教师：侯晓云系别：：物理与电子信息系专业电子信息工程年级： 2013级提交日期： 2017年4月18日答辩日期：2017年5月05日毕业论文（设计）学术承诺本人郑重承诺：所呈交的毕业论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不存在抄袭情况，论文中不包含其他人已经发表的研究成果，也不包含他人或其他教学机构取得的研究成果。
作者签名：日期：毕业论文(设计)使用授权的说明本人了解并遵守衡水学院有关保留、使用毕业论文的规定。
即：学校有权保留或向有关部门送交毕业论文的原件或复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公开论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文及相关资料。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：论文题目：基于电感式传感器的金属探测器的设计摘要：金属探测器可以感应看不到的东西内的金属夹杂物或埋在地下的金属。
金属检测器的最简单的形式由一个的振荡器产生一个交变电流穿过线圈产生交变磁场。
如果一块导电金属接近线圈，涡流会感应出的金属，并将产生其自己的磁场。
本设计本着设计简单，研发难度小，研发周期简单，能投入生产的原则，设计了这款金属探测器。
经实际验证，该金属探测器工作十分稳定。
本设计的实现，不仅在性能上有所提高，还降低了生产成本，为以后金属探测器的生产和发展提供了新的思路。
关键词：金属探测器; 电感式传感器; 电涡流; 振荡器TITLE：DESIGN OF METAL DETECTOR BASED ON INDUCTANCE TYPE TRANSDUCER王波：基于电感式传感器的金属探测器设计Abstract:Metal detectors can be induced to see things inside the metallic inclusions or buried metal. The simplest form of metal detector by an oscillator producing an alternating current through the coil produces alternating magnetic field. If a piece of electrically conductive metal is close to the coil, eddy current induction of metal, and will produce its own magnetic field.This design in line with the simple design, research and development difficulty is small, simple development cycles, can put into production, the principle of this kind of metal detector is designed. It has been verified by the actual, the metal detectors work very stable.This design implementation, not only on the performance improvement, lowering the production cost, for the production of metal detectors and development provides a new train of thought.Key words：Metal Detector; Inductance Type Transducer; Eddy Current; Oscillator目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1选题的目的及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3课题的设计目标 (2)2 电感式传感器分类及原理 (3)2.1电感式传感器 (3)2.2自感式传感器工作原理 (3)2.3差动变压器式传感器工作原理 (4)2.4电涡流式传感器工作原理 (6)3 金属探测器设计 (8)3.1金属探测基本原理 (8)3.1.1 高频振荡电路 (8)3.1.2 电涡流和振荡回路联系 (9)3.1.3 实物作品的电路设计与调试 (9)3.2探测器灵敏度和稳定性 (10)3.2.1 灵敏度 (10)3.2.2 稳定性 (11)结语 (12)参考文献 (13)致谢 (14)1 绪论1.1 选题的目的及意义金属探测器能够检测周围金属的存在的设备。
单片机的金属探测器设计的课程设计
单片机的金属探测器设计的课程设计一、课程设计背景在现代社会中，金属探测器已经成为了非常重要的安全检测工具。
它可以用于各种场合，例如机场、车站、商场等公共场所的安全检查，也可以用于金属制品的质量检测等领域。
因此，学习和掌握金属探测器的原理和设计方法对于电子工程专业的学生来说是非常有必要的。
二、课程设计目标本次课程设计旨在通过单片机实现一个简单的金属探测器，并使学生能够深入了解金属探测器的原理和设计方法，同时提高他们的电路设计能力和程序编写能力。
三、课程设计内容1. 金属探测器原理首先，我们需要了解金属探测器的原理。
简单来说，金属探测器利用电磁感应原理来检测隐藏在地下或其他物体中的金属物品。
当一个导体被放置在外部磁场中时，会在导体内部产生感应电流。
这个感应电流会产生一个反向磁场，并且这个反向磁场会影响外部磁场。
当一个金属物品接近探测器时，它会改变探测器的磁场，从而产生一个感应电流。
这个感应电流可以通过放大电路进行检测和处理。
2. 金属探测器设计接下来，我们需要设计一个金属探测器。
我们将使用单片机来实现这个金属探测器。
具体来说，我们需要设计以下几个模块：（1）磁场发生器模块：这个模块用于产生外部磁场。
我们可以使用一个线圈来产生外部磁场。
（2）放大电路模块：这个模块用于放大感应电流，并将其转换为数字信号。
我们可以使用运算放大器和ADC芯片来实现这个模块。
（3）控制模块：这个模块用于控制整个金属探测器的工作。
我们可以使用单片机来实现这个模块。
3. 程序编写最后，我们需要编写程序来实现金属探测器的功能。
具体来说，我们需要编写以下几个函数：（1）初始化函数：用于初始化单片机和外部硬件设备。
（2）磁场发生函数：用于产生外部磁场。
（3）ADC采样函数：用于采样并转换感应电流信号。
（4）数据处理函数：用于处理采样到的数据，并判断是否检测到金属物品。
（5）控制函数：用于控制整个金属探测器的工作流程。
四、课程设计步骤1. 硬件设计首先，我们需要进行硬件设计。
基于单片机的智能型金属探测器的设计毕业设计(论文)
长沙航空职业技术学院毕业设计（论文）基于单片机的智能型金属探测器的设计学院（部）：航空电子电气工程系专业：应用电子技术学生姓名：班级：指导教师姓名：最终评定成绩摘要金属探测器是专门用来探测金属的仪器。
广泛应用于工业生产、安检、娱乐等领域。
这里我们设计的是一个基于单片机的手持金属探测器。
它可以检测到人随身携带的金属物品，如小刀、钢笔甚至可以检测到香烟盒(内部有铝薄膜)。
可随身携带，使用方便。
金属探测是根据电磁感应原理制成的，将一金属置于变化的磁场当中时，根据电磁感应原理就会在金属内部产生涡流，涡流产生的磁场反过来又影响原磁场，这种变化可以转换为电压幅值的变化，供相关电路进行检测。
它也可以表现为振荡电路频率的变化，用检测频率的办法进行检测，这里使用的是后者，振荡部分由电容三点式振荡电路组成，产生的正弦波进行放大和脉冲转换电路，再送入单片机，由单片机探测它频率的变化。
当遇见金属时由于电磁感应原理原先建立起来的振荡将受到影响，频率将发生变化，单片机探测到这种变化后进行报警。
本次金属探测器的设计还给它添加了接口可以和外围的系统进行通讯，这里实现了与液晶显示，键盘和AT89S52组成的外围数据处理与显示模块的通信，对前端探测到的数据进行再处理和分析，并将结果显示在液晶屏幕上，并可以通过键盘对前端的探测进度进行设置。
关键字：金属探测；电磁感应原理；单片机；涡流；振荡电路ABSTRACTMetal detector is an instrument which use for detecting metal specially. it has been extensively used in produce ,Safety inspection, entertainment and so on. Here we designed a handheld metal detectors which based on the MCU. It can detect people carrying metal items such as knives,pens and even boxes of cigarettes (within the aluminum film). Portable, easy to use.It is made according to principle of electromagnetism induction. when we put an metal object around magnetic field with changing series. there will produce vortex inner metal object. The vortex will create magnetic field too. The new magnetic field will affect the old. The change can be convert into voltage signal for detecting by relative electrocircuit . It can also convert into frequency signal and be detected by frequency detector. Here we use the second method. The oscillation circuit part is composed by Capacitance three-point oscillation circuit. The signal created by the part is magnified first and then convert into impulse signal. Then it can be processed by SCM. SCM detect its frequency ,compare with the base frequency and then determine whether to worn.We add an interface to the detector. So it can communicate with other SCM system which content a lcd,a keyboard,a SCM. The SCM system can process the data more precisely and then display the result through lcd.the keyboard is used for user who want to set the detecting precision.Keywords:metaldetector;the principle of electromagnetism induction;SCM;vortex;oscillation circuit目录1 引言 (5)2 综述 (7)3 方案论证 (9)3.1 基于单片机的金属探测器的设计方案 (9)3.2 MD—898K金属探测器 (10)4 总体设计 (10)4.1 硬件电路设计 (11)4.1.1 线圈振荡电路 (13)4.1.2 数据采集电路 (14)4.1.3系统控制单元(AT89S52简介) (19)4.2 软件结构设计 (29)4.2.1 前端程序结构设计 (29)4.2.2 外围数据处理与显示程序结构设计 (30)4.3单元电路设计 (31)4.3.1 振荡电路设计 (31)4.3.2 放大电路和脉冲变换电路 (32)4.3.3单片机系统 (34)4.3.4 外围设置与显示系统 (35)4.4软件模块设计 (36)4.4.1前端软件设计 (37)4.4.2 外围数据处理与显示模块设计 (41)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (47)附录一系统实物图 (47)附录二防抖动键盘处理源程序 (48)附录三前端金属探测部分源程序 (54)附录四外围金属探测精度设置源程序 (66)致谢 (78)1 引言金属探测器是一中专门用来探测金属的仪器，除了探测有金属外壳或金属部件的地雷以外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内部的电线、埋在地下的水管电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。