基于单片机的金属探测器设计与实现毕业设计答辩ppt.ppt
山西大学商务学院,毕业设计,信息学院电子信息科学与技术（通信方向）专业,2015年4月25日,基于单片机的金属探测器设计与实现,演讲：,院系：信息学院专业：电子信息科学与技术（通信方向）学号：指导老师：,目录,1,2,3,4,摘要,论文概述,相关技术,硬件电路,5,设计的环境、方法及措施,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。采用新的原理，设计一个基于单片机的手持金属探测器，利用其检测人们随身携带的金属物品，如小刀、钢笔，甚至可以检测到香烟盒的铝薄。可随身携带，使用方便。本系统主要由AVR单片机、模数/数模转化模块、单片机模块、液晶显示屏模块以及警报模块等组成。本系统的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频率和幅值的变化，供相关电路进行检测。,论文概述,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品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失；目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。,研究背景,论文概述,本课题的主要任务是实现机场、火车站、展览馆、大型运动会、银行、考试时的金属检测。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，与设定的电压基准值接近，表示检测到的是金属，蜂鸣器响起；反之，表示检测到的是非金属，蜂鸣器没有反应。,研究内容,论文概述,系统设计的主要内容包括：传感器模块：采集电压的数值；模数转换模块：将采集到的模拟信号转成数字信号；单片机模块：将数字信号进行处理；液晶显示模块：液晶显示屏显示是否检测到金属；蜂鸣器模块：检测到金属时进行蜂鸣器响起。本文设计的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频率和幅值的变化，供相关电路进行检测。由电容三点式振荡电路产生正弦波，对其放大和整形后，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。本文的金属探测器设计了接口，可以和外围的系统进行通讯，实现了与AT89S52管理的液晶显示及键盘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精度进行设置。,研究内容,论文概述,受“9.11”事件的影响各行各业加强了保安工作的部署，金属探测器也成功渗透到公共娱乐场所等行业。然而此时简单的通道式金属探测门已不能完全满足安检要求，安检人员需要的是一种能准确判定物品藏匿位置的安检产品。高考和各种认证考试是庄严和神圣的，一些犯罪分子采用高科技技术进行舞弊，从中牟利。为了防止考场作弊根据国务院发布单位内部治安保卫条例，监考人员在高考考场里使用金属探测器符合相关规定，它将作为一项常规措施载入我国考试监考制度中4。,研究意义,相关技术,1、本系统的控制电路采用AT89S52为控制芯片。2、本系统采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器。3、本系统运用proteus进行仿真，实现LCD1602显示。,相关技术,AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。,相关技术,线性霍尔传感器(linear Hall-Effect Sensors):在电路设计中，选用了美国ALLEGRO公司生产的灵敏度极高的UGN3503U线性霍尔传感器，来检测通电线圈周围的磁场变化。它是将霍尔元件、高增益线性差分放大器和射极跟随器集成在同一半导体基片上，为用户提供了一个由外电压源驱动、使用方便的磁敏传感器，其主要功能是可将感应到的磁场强度信号线性地转变为电压信号。,相关技术,EDA技术是以计算机为工具，在EDA软件平台上，计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作；本系统是通过EDA技术中的Altium Designer工具，通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，极大地提高了电路设计的效率和可操作性。,设计的环境、方法及措施：,软件环境：keil 4编程软件、protues仿真软件、STC-ISP下载软件硬件环境：51单片机系统、液晶显示、霍尔传感器,设计环境,设计的环境、方法及措施：,措施：1、按照需求，查阅收集相关专业资料。2、元器件选型，选择合适的元器件封装。3、运用proteus进行仿真，实现LCD1602显示，蜂鸣器报警，数模转换。4、运用C/C+/汇编语言实现软件相关功能。5、焊接并完成作品调试。,设计措施,硬件电路,LED1602显示,LED1602显示,硬件电路,89C52系统模块,89C52系统模块,硬件电路,谢谢聆听,
