金属探测器毕业论文
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
ABSTRACT
Metal 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 (1)
2 综述 (3)
3 方案论证 (5)
3.1基于单片机的金属探测器的设计方案 (5)
3.2MD—898K金属探测器 (6)
3.3基于霍尔器件的数字金属探测器 (6)
4 总体设计 (8)
4.1硬件电路设计 (8)
4.2软件结构设计 (8)
4.2.1 前端程序结构设计 (9)
4.2.2 外围数据处理与显示程序结构设计 (9)
5 单元电路设计 (9)
5.1振荡电路设计 (10)
5.2放大电路和脉冲变换电路 (11)
5.3单片机系统 (13)
5.4外围设置与显示系统 (14)
6 软件模块设计 (16)
6.1前端软件设计 (16)
6.2外围数据处理与显示模块设计 (19)
7 实现与性能分析 (23)
7.1硬件电路焊接与调试 (23)
7.1.1 振荡电路的焊接与调试 (23)
7.1.2 放大电路与脉冲转换电路的焊接与调试 (24)
7.1.3 单片机系统的焊接与调试 (25)
7.1.4 外围数据处理与显示模块的焊接与调试 (26)
7.2软件模块的调试与集成 (28)
7.2.1 前端金属探测模块的调试与集成 (29)
7.2.2 外围数据处理与显示模块的调试与集成 (30)
7.3系统性能分析 (32)
7.3.1 基准频率测定方法的优缺点分析 (33)
7.3.2 金属探测的精度 (33)
总结 (34)
致谢 (35)
参考文献 (35)
附录 (37)
附录一系统实物图 (37)
附录二系统总体电路图 (37)
附录三防抖动键盘处理源程序 (40)
附录四前端金属探测部分源程序 (44)
附录五外围金属探测精度设置源程序 (52)
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。目前还广泛用于各种大型会议中心、汇展场管、体育场管公检法、监狱系统及娱乐场所的安全检查和工厂企业的防偷检查，甚至用于对高考禁带物品的检查。
金属探测器按其功能和市场应用的不同可分为以下几种：通道式金属探测器(简称安检门)、手持式金属探测器、便携式金属探测器、台式金属探测器、工业用金属探测器和水下金属探测器[4]。
世界上第一台金属探测器诞生与1960年，步入工业时代的最初的金属探测器主要用于工矿业，是检查矿产纯度和提高效益的得力助手，随着社会的发展，犯罪案件的上升，1970年金属探测器被引入一个新的应用领域——安全检查，也就是今天所使用的金属探测门的雏形，它的出现意味着人类对安全认识已步入一个新纪元。
20世纪70年代随着航空工业的迅速发展，劫机和危险事件的发生使航空和机场安全逐渐受到重视，于是在机场众多设备中，金属探测门排查违禁物品的重要角色。同样再0世纪70年代，由于金属探测门在机场安检中崭露头角，大型运动会、展览会及政府安全保卫工作中开始启用金属探测门。
20世纪80年代，监狱暴力案件呈直线上升趋势，如何及早预防并阻止暴力案件发生成了监狱管理工作中的重中之重，在依靠警员对囚犯加强管理的同时，金属探测门再次成为了美国、英国、比利时等发达国家监狱管理机构必备的安检设备；与此同时西方兴起的“探宝热”，也使金属探测器取得了长足的发展。
进入20世纪90年代，迅速升温的电子制造业成了这个时代的宠儿，大型的电子公司为了减少产品的流失、结束员工与公司之间的尴尬局面，陆续采用了金属探测门和手持金属探测器，作为管理员工行为、减少产品流失的利刃，于是金属探测器又有了它的新作用产品防盗。
“9.11”事件发生后反恐成为国际社会的一个重要的议题。爆炸案、恐怖活动的猖獗使恐怖分子成了各国安全部门重点打击的对象。此时国际社会“安全防范”的认识也
提高到了一个新的高度，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。于是多区位金属探测技术孕育而生，它的诞生是金属探测器历史上又一次变革，原来单一的磁场分布变成了现在互相叠加而又相对独立的多个磁场，在根据人体工程学把人体分为多个区段使之与人体相对应，相应的区段在金属探测门上形成相对的区域，这样金属探测门便拥有了报警定位功能。
又根据国务院发布<<单位内部治安保卫条例>>，监考人员在高考考又根据国务院发布<<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]。
金属探测器的工作原理简单的讲就是利用电磁感应原理，让交流电通过电感线圈，产生迅速变化的磁场，该磁场能在被检测的金属物体内部产生感生涡流[3]。涡流反过来有影响原来的磁场，引发探测器发声。
金属探测器自诞生至今40多年过去了，金属探测器经历了几代金属探测的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术，再到今天的数字脉冲技术，金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种技术成果中。无论是灵敏度、分辨率、探测精度还是在工作性能上都得到了质的飞跃，应用领域也随着产品质量的提高延伸到多个行业。
2 综述
金属探测器是基于电磁感应原理工作的，依工作方式主要有脉冲感应型、VLF(very low frequency)连续波型和LC振荡型三类。其中LC振荡型主要应用在小目标近距探测方面，已较少使用，目前广泛应用的金属探测器主要是脉冲感应型和VLF连续波型。脉冲感应型和连续波型金属探测器都是通过探测被测金属感应电流产生的二次磁场确定被测金属的有无及种类。脉冲感应型金属探测器检测波形为随时间指数衰减的波形。由于脉冲感应型检测波形的特殊性，在很大程度上限制了数字信号处理技术在脉冲感应型金属探测器中的应用。VLF连续波型检测波形为有特定相位滞后的正弦波，当前有很多数字信号处理算法适用于VLF连续波型，连续波型金属探测器具有广阔的发展前景。
VLF连续波型金属探测器中，接收线圈上的感生电压主要受介质的磁导率影响。铁磁性物质的磁导率很高，即μ>>1，如铸铁为200～400。非铁磁性物质的磁导率近似等于真空中的磁导率，部分非铁磁性物质＜1，如铜、银的相对磁导率分别为0.99990、0.999974。部分非铁磁性物质＞1，如铂的相对磁导率为1.00026。当铁磁性物质接近线圈时，线圈间介质磁导率偏大，接收线圈上的感生电压显著增大。当＜1的非铁磁性物质(如铜、银)接近线圈时，线圈间介质磁导率减小，接收线圈上的感生电压值减小。当＞1的非铁磁性物质(如铂)接近线圈时，线圈间介质磁导率增加，接收线圈上的感生电压的的电压幅值微弱增加[4]。
在技术进步的前提下，今日的金属探测器有能力作比以前更多、更为复杂的工作。整体来讲，当今的金属探测器已经出现了两种最具特色的技术功能。其中之一是金属探测器的网络化功能。具备了这种技术，人们可以在任何一个地方拨打该金属探测器，对仪器进行维修，分析所通过的人流量，并可根据治安的好坏或威胁的大小，调整金属探测器的工作灵敏度。所有这一切都可以远距离进行操作。金属探测器的另一个技术进步就是分段限时技术的出现，世界几大著名的金属探测器生产厂商，如EIPaso、CeiaUSA、Ranger&Metorex等，均投入了相当的资金从事这项研究、开发工作。它利用探测器的侧面或另一仪表盘上的灯光来指示或显示出人体中金属物品的近似位置，可以用在诸如法庭以及其他不允许发出声音的地方，虽然关闭了探测器的音量，但它仍能显示并提醒操作人员何时何处有金属物品存在。
金属探测器可以与其他的出入控制装置，如入口读卡机等整合在一起。银行业是该出入整合设备的最大客户。美国CeiaUSA公司董事长ScootDennision不久前曾经说过，他们公司已经开始着手为美国的几大银行安装整合式金属探测器。他们使用的是一种双门系统，它具备这样的功能：在第二道门打开之前，银行或其他机构借助于该系统就能够断定正在进入的人员是否携带有枪支等物品。在该系统中，金属探测器与CCTV、对讲电话系统、出入控制以及其他安全防范手段整合在一起。但是该金属探测器，也可以在独立的基础上与出入控制整合在一起。CeiaUSA公司业已开发出了一种新技术，能够在人员通过金属探测器的时候自动刷卡，不但能探测人员是否携带有武器，而且还能进行读写校验以确定人员是否能合法进入该场所。这种名叫MET卡的产品已于去年9月在美国上市，它借助于近发无线电技术，可使工作人员腾出双手，免去了手持劳作之苦。在读卡的基础上，该系统可根据工作性质、对象调节安全报警信号的阀值。如果你是一个警察，依法可以持有枪支，那么该系统就会自动降低报警的灵敏度；而对下一个通过探测器的一般人来说，金属探测器将自动提高或调整报警的灵敏度。MET卡也可以安装在门框中充当跟踪设备，用以防止贵重物品的丢失和被盗。
前面所讲的是金属探测器的最新情况，金属探测契经过40多年的发展其技术上已经发生了几次飞跃，人类已经步入到数字化时代，金属探测器也顺应这一时代的现状，无论是金属探测器的网络化还是出入整合技术，都需要强大的数字电路对信息进行分析处理，在进行传送控制。因此在这种前提下进行数字金属探测器的设计是顺应时代发展和需求的，本次金属探测器是一种基于单片机的数字金属探测器，其对金属的判断报警都是在数字单片机内完成的，可拓展性强，在对其加入外围功能电路后也能实现网络化和和出入整合。
3 方案论证
金属探测器的设计方案根据它的应用的不同而不同，这里引入两种与本次设计应用相进的金属探测设计方案，拿它们与我们的设计方案进行对比，以突显出彼此的优缺。
3.1 基于单片机的金属探测器的设计方案
正如综述里所说的数字金属探测器的设计是顺应时代发展，本次设计所要完成的任务是实现一个基于单片机的手持金属探测器。其模型如图3-1所示。可以看出它由四部分组成：高频振荡、信号放大、脉冲转换和信号的处理与报警，下面简单论述以下各个模块的功能。
1)高频振荡
这一部分是金属探测的基础，金属探测器的原理是：当金属物体置于变化的磁场当中时，金属内部就会产生涡流，而涡流所产生的磁场又会影响原磁场。高频振荡部分的任务首先就是产生变化的磁场，它往往由一LC振荡电路组成。其次，在遇见金属后由于金属内部涡流的存在，它的磁场会影响原有磁场，使原有振荡电路的振幅和周期都发生改变。这种改变经转换后送入单片机，单片机中有相应的程序对其进行分析判断。
2)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。
3)脉冲转换电路
这是本套设计方案所独有的，它是实现本次金属探测数字化的桥梁，单片机只能处理数字脉冲型号，因此振荡电路所产生的信号经放大不能直接送入单片机，这一部分只需要一个TTL门电路对放大电路输出的波形进行转换就行，简单但很重要。
4)信号处理与报警
这一部分是整个电路的大脑，所有的电路都是为它服务，这一部分也是整个探测器实现网络化或其他功能的桥梁。作为整个电路的大脑，它对整个电路所产生的信号做最终的处理，并根据处理的结果决定是否存在金属，是否要发出警报。这一部分处理能力的强弱影响这整个系统的性能。作为与外部进行沟通的桥梁，它可以将金属探测的信息
发送给外围模块供他们进行进一步的处理，它同时也接收外围模块传送过来的控制信号，如对金属探测的精度或其他方面进行设置。
3.2 MD—898K金属探测器
图3-2[4]为MD—898K金属探测器的组成模块图，看上去在结构上和本次设计的金属探测器很相近，实际上它们存在本质的差别。首先，两者在设计思想上完全不同，MD—898K金属探测器是模拟信号处理的模拟金属探测器，而此次要实现的金属探测器信号的处理和报警都在数字单片机内完成。其次，在可拓展性方面MD—898K没有可拓展性而言，因为每一部分的单元电路紧密的联系在一起，即使可以扩展也要对整个电路进行从新设计，而且设计的难度相对很大，而本次设计，将频率信号转换为数字信号供数字单片机进行分析，单片机提供了很多I/O口可以很方便的和其他单片机进行通讯，加入串口通信模块后还可以直接和PC机进行通讯，借助于PC机强大存储和网络资源对数据进行再分析在处理，就可以完善金属探测的性能，并且借助于PC机的强大功能可以使探测的精度得到新的改善。
3.3 基于霍尔器件的数字金属探测器
图3-3[1]是另一种数字探测器的设计方案，虽然是基于单片机的数字式金属探测器，但是在探测原理上与本次采用的方法存在这很大的差别，它的基本思想是这样的，在电感线圈的中心固定一霍尔器件，用于探测磁场的变化并能将信号转换为电压信号，这样在没有遇见金属物体时送入单片机的电压是一固定值，当遇见金属物体时，由于电磁感应现象磁场强度会发生变化，这时霍尔器件将此变化转换为电压信号供单片机进行判断，霍尔器件产生的是一些连续的电压信号，磁场是周期性变化的因此传出的电压信号也是周期性连续变化的，所以需要波峰检测将其峰值检测出来通过模数转换变为数据信息送入单片机。因此单片机只是根据电压值的变化就能判断有无金属。
它与本次设计方案的不同在于，本次设计方案是检测振荡电路的频率变化来判断金属的有无，而图3-3所示的方案是检测磁场的变化，而且它是通过将磁信号转换为电信号，再通过波峰检测模数转换最后送入单片机，与此相比本此的设计方案就相对简单，
不用霍尔器件和A/D转换这些昂贵的芯片，只需将振荡电路产生的正弦波进行放大，再用廉价的门电路对其进行脉冲转换就行。其次，在性能上还要优于图3-3的方案，因为磁场很容易受到外界的影响而发生变化，这样产生的电压信号是很不稳定的，相比之下进行振荡频率的检测就相对稳定。
图3-1 手持数字金属探测器原理框图
图3-2 MD—898K金属探测器原理框图
图3-3 基于霍尔器件的数字金属探测器
4 总体设计
总体设计将影响整个项目的实现，对整个项目的开发起着指导性的作用，因此总体设计的好坏影响深远，这里的软硬件方案都是经过再三的比较与分析才确定的，硬件和软件两个互相影响，协同工作实现系统的基本功能。由于硬件系统是基础，是软件系统得以运行的平台，因此将它放在前面，先依据硬件的总体设计方案，完成各个单元电路的设计与实现，接下来再根据软件模块的总体方案设计程序流程，在硬件电路的基础之上进行调试。但在设计之初两个部分都需经过认真的分析，确定总体方案后再分阶段进行实现。
4.1 硬件电路设计
硬件电路设计是进行软件设计的基础，是整个金属探测器中最位重要的部分。它设计的好坏决定着系统的稳定性和可扩展性。本次设计的金属探测器的框图如图4-1所示，包括五大部分：线圈振荡、信号放大、脉冲产生、中央处理和外围设置显示模块。
图4-1 手持数字金属探测器硬件设计框图
这四部分组合起来构成了一个基于单片机的开环金属探测模型。线圈振荡电路是基础，依靠它来进行金属探测，这一部分可以产生稳定的正弦波，但在遇到金属物体时正弦波的频率和幅度会发生变化。振荡部分产生的正弦波经放大后送入脉冲变换电路产生一定频率的脉冲，然后将其送如单片机。因此在前端振荡电路频率变化时这种变化同时将送入单片机，单片机进行分析判断后进行报警。外围控制模块的作用是，与前端单片机进行通讯，将获得的信息进行分析运算再进行显示并且通过键盘对前端金属探测的精度进行设置。
4.2 软件结构设计
硬件完成信号的产生与处理后，接下来的工作就全部由软件部分完成，软件系统的
实现才能真正体现系统的价值，软件结构设计是软件实现的起点，它对整个软件部分的实现起指导作用，同时它也罗列出系统的所有功能。
4.2.1 前端程序结构设计
图4-2就是前端软件的结构图，从图中可以看出前端软件的主要作用是，频率测定、声光报警和通讯。它是整个金属探测模块的大脑，它分析判断前面功能电路传过来的频率信号对它进行分析判断最后决定是否发出检测到金属的警报。
图4-2 前端软件设计结构图
4.2.2 外围数据处理与显示程序结构设计
图4-3 外围数据处理与显示软件结构图
引入外围模块的目的是借助于PC机的强大资源或内置有大容量编程存储器的单片机进行数据分析与处理，从而加强和拓展金属探测器的功能。其次，引入了另一中金属探测的模式，那就是不需要一定去在现场进行金属探测，将这个任务分给在前端进行金属探测的探测小车，探测小车将探测到的信息通过无线模块即时的反馈给后台的处理系统，而这时的分析员只需坐在PC机前就回对前端的情况了如指掌。外围数据处理与显示模块的软件结构图如图4-3所示。
5 单元电路设计
单元电路设计是在硬件总体设计的指导下完成一个个小的功能电路的设计，在将各个部分组合起来实现一个整体的功能，因此每一个功能电路设计的好坏都将影响系统的整体功能。完成每一个功能电路的设计后，设计阶段才告以段落。这一部分的设计直接与实现紧密联系，器件参数的确定，电路板的焊接与调试，以及到最后的性能分析，都要用到这一部分的设计结果，因此这一部分的设计最有实际价值。
5.1 振荡电路设计
振荡电路部分采用的是电容三点式振荡电路，设计的主旨是在保证产生稳定振荡的前提下，使频率低于300KHz ，这样的目的是为了金属探测器在进行工作时不受广播频段的影响。这部分的电路图如图5-1所示。
电路元器件参数是在满足主旨的情况下进行选取的。因此谐振回路中电容C1、C2和电感L 的取值分别为0.22μf 、0.47μf 、500μh 。其中电感值只是理论计算的理想值，实际中是用半径0.31mm 漆包线绕20圈直径为6cm 的线圈而构成的，电感值接近500uf 但有一定范围的偏差。偶合电容选用两个10μf 的独石电容，旁路电容Cb3选用47μf 的铝电解电容。共射极反馈放大电路中的晶体管选用放大倍数超过50倍的cs9014。组装调试后振荡电路的实际频率为33KHz 满足我们的要求。
电容三点式振荡电路的工作原理分析，假设将反馈回路断开，同时假如晶体管的基极以(+)极性信号，则BJT 的集电极为(-)极性(共射极放大电路的反向放大特性)，由于谐振回路的两个电容的一端同时接地，另一端串一电感所以两个电容的极性相反，即反馈端的为(+)极性，因此满足相位平衡条件[15]。电路中晶体管的放大倍数比较大且C1和C2的比值小于0.5，都有利于起振。由于反馈电压是从电容两端去出的对高次谐波的阻抗小，因此可将高次谐波滤除，所以输出的波形好。电容三点式振荡电路的频率为： c c c c f L f 21210/21+≈=π[15] (5-1)
使用谐振回路中的电感线圈进行金属探测，当遇见金属是电感L1的Q 值将发生变化，由电容三点式振荡电路的频率计算公式可以看出，电感增加时谐振频率减小，电感减小时谐振频率增加。电路的谐振频率同时也影响着检测金属的精度，当谐振频率高时线圈产
图5-1 电容三点式振荡电路
生磁场的变化率也就越高，根据电磁感应原理在金属内部产生的涡流就越大，同是涡流产生磁场对原磁场的影响也就越大。
5.2 放大电路和脉冲变换电路
放大电路和脉冲产生电路合起来产生一定频率的脉冲供单片机进行处理。电路原理图如图5-2所示。从振荡回路传过来的正弦波信号经过电压跟随器传送到差分放大电路针对其交流信号进行放大，放大后产生的电压信号送给TTL门电路对其进行整形以产生规则的脉冲波送入单片机。电压跟随器和差分运放均选用LM358。将集成运放的输出端和它的反向输入端相连就构成了电压跟随器，由于它的电压增益为“1”所以叫电压跟随器，它的特点是输入阻抗高输出阻抗低，因此起到隔离的作用，对其后的工作电路如同一个恒压源，又由于它的输入阻抗高就相当与对前级电路开路，这里引入电压跟随器的目的也是为了使振荡信号的产生和处理分开，使其互不影响。
放大部分的作用是对正玄交流信号进行无穷放大，LM358的反向端接受电压跟随器
穿过来的电压信号，同向端和反向端接一5K的分压电阻，给与同向端并联的电阻并联一个10μf的电解电容的目的是为了使同向端保持一个稳定的直流分压，这样送往集成运放的差分电压信号就只是交流信号，在交流信号进行无穷次的放大，最终产生的是频率与正弦波频率相同的梯形波。
门电路选用的是74LS08(与门)，用史密特触发器替换也可以，它对输入的梯形波进行逻辑运算在以TTL电平出运算结果，因此可以将梯形波转换成适合于单片机进行处理的脉冲波。
图5-2 放大与脉冲转换电路
使用LS08进行波形变换的原理图如图5-2所示，正弦波经过上图的放大模块后变为梯形波，梯形波经过LS08最后变换为标准的方波。
Y
T
图5-3 波形转换
5.3 单片机系统
图5-4就是单片机处理系统，将频率探测、报警和通讯几个模块程序组合起来烧写进去，它就会按你事先编写好的步骤进行工作。
1)复位电路
REST引脚一但变成两个周期以上高电平所有的I/O口都将复位到“1”状态，编程地址计数器复位到000H，针对这一特点在按钮两端并联一10μf的电解电容，正极接电源，这样在按钮按下又释放后由于电容的充电可以在电阻两端维持至少两个时钟周期以上的高电平。
2)蜂鸣器
在给蜂鸣器的正极和负极分别通上高电平和低电平时蜂鸣器就会发声，因此你可以通过给蜂鸣器不同频率的电平来使它发出不同的声音。
3)单片机
单片机选用的是AT89C2051高性能CMOSE8位单片机，内含2K的可反复檫写的FLASH只读存储器和128B的随机存储器。由于本次金属探测器的设计，包括前端金属探测部分和后台数据处理和显示两个部分，因此在前断只需要一个容量不大的单片机进行振荡频率的测量、报警和通信，2K的AT89C2051足以满足需求。2051的“1”号记数器记录由LS08发送过来的脉冲信号，联合“0”号计数器来检测振荡电路的频率。再根据频率的变化激活相应的发光二极管和峰鸣器进行报警。
图5-4 前端金属探测部分单片机系统
5.4 外围设置与显示系统
图5-5就是外围设置与显示系统，它有三部分构成：键盘输入、液晶显示和单片机系统。
1)键盘输入
键盘采用的是2×3的按键阵列，如图5-6所示，该阵列键盘的工作原理是，将两条行线和3条列线接入AT89S52的一组I/O双向接口(比如：P1的低5为)，在程序中通过给行线和列线先后输入，高电平低电平、低电平和高电平来判断是哪个按钮按下。例如给P1的低5位的电平信号为11000，假如现在第2个按钮按下则此时的管脚电平信号为01000，所以判断为第一行。再将P1的低5位置为00111，由于第2个按钮被按下，则此时的管脚电压为00101，所以可以判断是第2列，到此就可以判断是第1行第2列的按钮被按下了[10]。
2)液晶显示
引入液晶显示的目的主要是为了显示频率值、金属类型、精度设置时的一些提示语，其次，有了显示器对键盘的调试将更加方便。液晶显示的要求比较低，1602A内置有基本ASCII字符的显示编码，使用起来比较方便。且价格低廉可以满足需求。
3)单片机系统
单片机使用的是有8K容量FLASH的AT89S52，由于在这个模块要引进算法对数据进行再处理，在加上液晶和键盘的驱动程序，所以需要比较大的程序空间。
图5-6 阵列键盘原理图
图5-5 液晶显示器接线图
6 软件模块设计
硬件电路要完成的任务是，产生振荡，并将波形变换为能够被单片机处理的方波，接下来进行频率测定、报警、通讯等都要用程序实现最后烧入单片机。以下是各功能模块的软件设计。
软件模块是整个系统的灵魂，软件部分设计的好坏直接影响到系统的精度、可用性、方便性和智能性。好的软件上在实现系统功能的前提下尽可能的友好，方便用户的使用。金属探测器中的程序分为两个部分，前端软件模块和外围数据处理与显示模块，前端软件完成的是一些比较基础的工作，如振荡频率的检测，比较，报警等，它与底层的硬件关系比较密切所以采用汇编语言进行编写，而外围数据处理与显示模块是进行数据的再处理的，是更高一层的分析与判断，它直接处理由前端模块传过来的数据，对其进行处理显示。它的程序量比较大，包括键盘的驱动和液晶的驱动，所以选择模块性比较强的c语言进行编写，两个模块结合起来实现了一个更加方便、智能的数字金属探测器。
6.1 前端软件设计
前端软件负责频率的测定、频率的比较、报警以及与外围模块的通信，程序流程图如图6-1所示。
1)频率获得
获得频率是通过定时器T0和计数器T1两个协同工作而完成的。程序中所使用的频率不论是基准频率还是新探测的频率，都是50ms内所获得的脉冲数。这对此次设计的手持式金属探测器已经足够了，要想提高精度，一是延长获得脉冲的时间，二是减小△PRISE(它是频率波动的范围，如果超出此范围则报警)。
2)获取基准频率
基准频率的获得至关重要，因为它一经获得将作为判断有无金属的基准。其值的可靠性将影响整个程序的健壮性。基准频率的获得是按照如下方法获得的，如图6-2所示。
《感测技术》课程设计 题目：金属探测器的制作 学号姓名：刘长军刘倩倩刘嘉威刘校 罗林李鑫林祥祥林晗 老师：袁新娣 时间：2013年11月
引言 认识金属探测器 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。 由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的灵敏度。目前。国外虽然已有较为完善的系列产品，但价格及其昂贵；国内传统的金+ .属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的，其电路复杂，探测灵敏度低，且整个系统易受外界干扰。 一、设计目的 1、进一步了解和运用涡流效应的原理。 2、了解电容三点式振荡电路原理。 二：任务和要求
1、任务：设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子。 2、探测器性能要求： （1）工作温度范围：-40℃——+50℃。 （2）连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。（3）要求当有金属靠近传感器时相应的电路会发出警报。（4）探测距离在20mm以内。 三、总方案设计 1、元器件的准备 电路中的NPN型三极管型号为9014,三极管VT1的放大倍数不要太大，这样可以提高电路的灵敏度。VD1-VD2为1N4148。电阻均为1/8W。 金属探测器的探头是一个关键元件，它是一个带磁心的电感线圈。磁心可选Φ10的收音机天线磁棒，截取15mm，再用绝缘板或厚纸板做两个直径为20mm的挡板，中间各挖一个Φ10mm 的孔，然后套在磁心两端，如图1所示。最后Φ0.31的漆包线在磁心上绕。如果不能自制，也可以买一只6.8mH的成品电感器，但必须是那种绕在“工”字形磁心上的立式电感器，而且电感器的电阻值越小越好。
脉冲金属探测器其线圈的设计 有很多电路,出现在互联网上的脉冲感应金属探测器。虽然它们用不同的方式去对信号进行处理,产生磁场脉冲的电子元件,这些电子器件基本上就是相同的。它的主要部分,就是产生磁脉冲的线圈。 线圈的大小主要取决于所需的探测深度与被检测的物体的最小尺寸。一般来讲,可以这样说,理论上的最大探测深度的线圈直径的5倍,与线圈检测到的物体的最小尺寸的直径的百分之五。这就是最大的价值与严重依赖的情况。这就是显而易见的,您一个一米线圈您不可能检测到5厘米的物体在5米深。但就是,您需要一个什么类型的线圈,这就是一个具体的问题。很多人会用金属探测器搜索钱币与珠宝。对于这些情况,一个25厘米或40厘米的线圈就可以了。在我的使用情况,就是我需要在一个两米的深度定位一个20厘米的铁盖或者装满金属的瓷器。这就就是我为什么要去做一个1米的线圈。虽然线圈的物理尺寸与形状可能会发生变化(正方形或椭圆形的线圈用于在特定的情况下,工作一样但最好为圆形的),只略有不同的电感线圈之间的不同的物理设计。普遍使用的最佳脉冲感应金属探测器搜索线圈电感的范围就是在300至500μH。在这个设计中,我将假定所使用的线圈就是400μH。对于更小的线圈,就意味着需要绕更多的圈数。 线圈就是由常用的电池供电。由于模拟电路进行放大的小涡流拿起后的磁脉冲信号已经停止时,±10伏或±12伏的双电源就是最实用的。将只收取与一个,两个电源的两侧,这给出了一个非对称的电池放电,如果我们使用两个单独的电池组为电源的正与负侧的线圈。因此,我们将仅使用一个电池组10或12伏,并生成与一个DC / DC转换器的电源的另外一半电源。虽然这样做就是用在商品化的金属检测器电路,但这样并不就是十分理想。主要的问题就是,所产生的DC / DC转换器的电压就是有纹波的,这种纹波正与探测器器特别就是在高频率时,这可能会产生一些不必要的耦合。我们将这个问题归纳到电源上,现在只能假设我们的线圈之间的任何电压就是12伏(根据实际选择的电池组,充电电池等充电。) 当电压通过一个高速双极晶体管或MOSFET,该电压被施加到线圈,在线圈中的电流将逐渐增加,直到它被充电晶体管与其她元件与线圈电阻线的内部电阻限制,如果脉冲的时间越长,磁场越高。这具有的优点与缺点。更强的磁场能穿透更深的土壤。但就是,如果选择的时间过厂,比如说350μs,您可能会过度饱与的地面,无法找到小物件,产生背景噪音。因此,我们有250μsec左右的值,以限制最大的充电时间,电路电阻应该足够低,以便在该期间内的足够的电流在线圈中产生。电流就是由线圈与MOSFET中到负电源中的总电阻值确定。但在选择的时候要考虑它的安全系数去选择线圈最大的阻值。许多脉冲感应金属探测器中使用的功率晶体管与MOSFET至少有5至8安培的最大连续电流。如果我们制作的线圈,就是按照这样一种方式,它有一个至少为2的欧 姆电阻,将整个线圈与回路的最大电流将永远不会超过最大的电池组与电池满载7、5 安培。 2欧姆线圈电阻与电路电阻之与总共3欧姆用12伏的电压,流过线圈的瞬间电流将达到约4安培的250μsec上面提到的,一个配合严密的脉冲感应金属探测器,对地下大深度寻找宝藏就是绰绰有余。
对外经济贸易大学 本科生毕业论文(设计管理规范 1991年9月教务处制订 2000年9月教务处修订 2003年9月教务处修订 2004年9月教务处修订 2005年10月教务处修订 2006年11月教务处修订 2010年10月教务处修订撰写毕业论文(设计(以下简称毕业论文。本管理办法除指明对毕业设计有特殊要求外,有关毕业论文的要求均适用于毕业设计,是本科培养方案的重要组成部分,是培养学生理论联系实际的学风和提高学生创新能力的有效手段, 是对学生掌握和运用所学基本理论、基本知识、基本技能以及从事科学研究能力的综合考核。为加强毕业论文管理,提高毕业论文质量,学校特制定本管理办法。 一、选题 (一毕业论文的题目由学生所在学院于第七学期初(第7周公布并由学生选定,也可以在教师指导下由学生自拟与所学专业有关的题目,经毕业论文指导教师和学院同意后确定。 (二毕业论文题目应与所修读专业有密切关系,应以研究、解决现实问题为主,应能引导学生运用理论去分析和解决问题,其范围大小和难易程度要符合学生的实际水平和现有条件。
(三学生选题应完成《毕业论文(设计开题申请表》,报指导教师审阅。指导教师在所指导学生完成开题申请表后,应适时召开开题报告会,组织学生就所选题目进行交流、评估,确定是否同意学生的选题。 (四毕业论文原则上为一人一题,如确需二人以上共同完成同一选题,须由指导教师同意并报学院毕业论文指导委员会批准,但每个学生必须独立完成自己所承担部分的研究工作。 (五开题申请表一经批准,学生不得随意改变论文题目。个别确有特殊原因需要改变者,须向指导教师说明理由,经指导教师、学院审核同意后,方可改变。 二、撰写 (一学生撰写毕业论文应查阅、研究写作论文所必须的文献资料,在正文中形成独立章节的文献综述,文献综述要求如下: 1.毕业论文文献综述是指在学生在毕业论文研究课题或研究题目确定后,通过搜集、整理、阅读国内外相关学术文献资料,就与该课题或题目直接相关的主要研究成果、学术意义、研究方法、研究动态、最新进展等问题进行归纳总结、综合分析后所做的简要评述。 2.毕业论文文献综述所评述的学术文献必须与学生所撰写论文保持高度一致,必须对可能影响所撰写论文主要论点、政策建议或反驳依据等主要学术结论的相关文献及其主要论断做出清晰、准确、流畅的说明。文献综述的字数应为800—1000字。 3.学生必须翻译两篇与选题直接相关的外语文献,外语文献应为专业论文或论文核心部分,译文汉字总字数不得少于2500字。 (二学生对所研究的论题应进行比较全面、深入、系统的分析和阐述,并体现出一定程度的独立见解。论文要理论联系实际,论点明确,论据充分,逻辑清楚,文字简练、通顺。
东海科学技术学院 毕业论文（设计）文献综述 题目：电缆探测仪器 系： 学生姓名： 专业： 班级： 指导教师： 起止日期：
金属探测仪器 本次设计的主要任务是设计金属探测仪，金属都有个共同特性，即导电性。由于此性质，在当高频电磁波辐射到金属后，引起涡流效应[3]，从而使辐射体的参数变化，如阻抗、等效电感量[9]等变化，再将这些参数的变化转化成电压、电流[11]、音调的变化效果作为输出指示地下电缆探测仪是电缆维护、电缆施工者的必备工具，地下电缆探测仪，它具备电缆探测中的四大功能，地埋电缆探测仪全面满足各项地下电缆探测的全面需求。带电电缆的路径查找及寻踪、运行电缆的路径查找及寻踪、运行电缆的识别和判断、施工过程中的电缆检测、直埋电缆的故障查找、多种方法电缆深度的准确判读。多年来我们通过全国范围的调研、创新型的研发，用最新的方法、独特的技术研制出了地埋电缆探测仪。光/电缆路[8]由探测仪的研制成功填补了我国在电力电缆探测仪方面的空白，地下电缆路由探测仪使电缆探测技术达到了崭新的高度[3]。 使用地下电缆路径仪(地下电缆探测仪)可以轻松解决了带电电缆路径查找的问题.地埋线探测仪还可直接查找50Hz运行电缆的路径。带电的电缆的路径查找是该带电电缆路径仪的一大特点，该地下电力电缆探测仪器可探测各种高压电缆、低压电缆、光缆的路径。将测量耦合夹钳夹住待测的电缆，通过耦合夹钳在目标电缆上直接产生感应信号。此时沿电缆路径即可接收到信号。此种工作方式可以探测电缆深度不小于3.5米，探测电缆长度不小于3公里。 运行电缆路径仪接收机[8]能够探测运行电缆的50Hz频率。这种工作方式对于区分地下带电电缆及带电电缆、不带电的电缆和金属管探测有很实用的用处。将便携式电缆寻踪仪接收机的工作频率选择为50Hz频率。由于这种工作方式快捷而有效，因此十分的实用。在这种方式中，不需要使用发射器。 在道路施工和建筑施工中，对地面进行开挖是经常的事情。但施工方往往不能及时准确地掌握开挖地区内地下管线及电力电缆的位置和深度等相关资料。目前，由于盲目开挖而导致的各种事故屡见不鲜，供水管路的被挖破、电力电缆、光缆被挖断等等，不但给社会生活造成了很大的影响，同时也给施工方造成很多不必要的损失。开挖前对工作区域内地下管线和电缆的探查已经成为一项必不可少的而且非常有价值的工作。电缆路由探测仪是专门针对“开挖前的电缆、光缆、金属管道探测”这一目的而研发。"这里能不能进行开挖?" 作为施工单位,会经常面对这样的问题? 地下电缆探测仪操作简单,地下电缆探测仪可快速探明开挖区域内地下管线的状况,避免盲目开挖带来的不必要的损失.此种工作方式可探测电缆深度不小于2米[15]。 在建设房子和房屋装修,对于电缆的排布也要清楚它的电缆走向,在装修过程中,如果对电缆走向不明确,很容易出现施工过程中电缆被意外切断,造成意外事故。本次设计中就设计一个电缆探测仪,来检查墙壁中的电缆走向,在开关断的电缆接线头输入一个高频,通过一个信号接收器在电缆周围来回移动,接收到的信号强弱来判断电缆的位子,接近电缆信号强,远离电缆则信号弱。 金属探测器有很多种型号，双线圈金属探测器[14]，能耗型金属探测器[7]，频差式金属探测器等本次毕业设计通过对粗略的一些方案进行预测，最后确定一个具体方安，即就是要做的设计，对一个通有高频信号的导线用金属探测器[7]来检测，通过探测电路的信号F1和检测电路信号F2的频差经过放大输出得到一个让人能听到的声音，用耳机接听来判断电缆的位置。。本次设计用到两个振荡电路，即探测电路的电压反馈振荡电路和固定频率信号的方
本科生毕业论文（设计）规范 一、基本规范 （一）毕业论文（设计）文本结构规范及装订顺序： 1．毕业论文（设计）任务书 2．毕业论文（设计）题目、摘要、关键词（中英文） 3．毕业论文（设计）目录 4．毕业论文（设计）正文（理工类）： （1）选题背景； （2）方案论证； （3）过程（设计或实验）论述； （4）结果分析； （5）结论或总结。 注：文科及其他学科，可根据学科特点，参照上述结构制定统一的正文结构规范。 5．致谢 6．附录 7．参考文献 （二）内容要求 1．任务书、题目、摘要、关键词、目录等项内容由指导教师把关。 2．论文文本每页右下角必须有页码，目录中必须标明页码。 3．毕业论文（设计）正文： 正文内容层次结构序数为：一、二、三、……；（一）（二）（三）……；1.2.3.……；（1）（2）（3）……。 （1）选题背景：说明本设计课题的来源、目的、意义、应解决的主要问题及应达到的技术要求；简述本课题在国内外发展概况及存在的问题，本设计的指导思想。 （2）方案论证：说明设计原理并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案（包括各种方案的分析、比较）以及所采用方案的特点。 （3）过程（设计或实验）论述：指作者对自己研究工作的详细表述。要求
论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明、表达确切。 （4）结果分析：对研究过程中所获得的主要数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。 （5）结论或总结：对整个研究工作进行归纳和综合，阐述本课题研究中尚存在的问题及进一步开展研究的见解和建议。 4．致谢：简述自己完成论文（设计）的体会，并对指导教师以及协助完成论文（设计）的有关人员表示谢意。 5．附录：包括与论文有关的图表、计算机程序、运行结果，主要设备、仪器仪表的性能指标和测试精度等。 6．参考文献：为了反映论文的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提出有关信息的出处，正文中应按顺序在引用参考文献处的文字右上角用［］标明，［］中序号应与“参考文献”中序号一致，正文之后则应刊出参考文献，并列出只限于作者亲自阅读过的发表在公开出版物上的最主要文献。 参考文献的著录，按著录/题名/出版事项顺序排列： 期刊——著者，题名，期刊名称，出版年，卷号（期号），起始页码。 书籍——著者，书名、版次（第一版不标注），出版地，出版者，出版年，起始页码。 7．文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字，采用计算机打印成文。 8．图纸要求：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。提倡学生使用计算机绘图。 9．曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求采用计算机或手工绘制。 10．译文要求：内容必须与课题（或专业内容）有联系，并说明出处。 11．论文字数要求： 毕业论文（设计）字数文科0.8—1.2万（其中外语专业不少于3000个单词），理工科不少于1.5万字（含图表）；外文翻译不少于1.5万印刷符号、外文参考资料阅读量不少于10万印刷符号。文科各专业的文献综述必须单独写，其字数应在2千汉字以上，要求与译文相同。 12．毕业论文（设计说明书）用A4开纸打印，并使用学校统一制作的封面
毕业论文 题目：基于Android平台的连连 看游戏设计与实现
毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：
注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它
基于51单片机的智能型金属探测器设计 任务书 1．设计的主要任务及目标 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。进行总体方案设计；了解各功能模块的实现原理并画出硬件原理图；完成软件流程图并给出软件编程程序。 2．设计的基本要求和内容 (1) 查阅相关文献资料，完成开题报告；(2) 系统总体设计；(3) 进行系统硬件设计；(4) 系统软件设计；(5) 毕业设计说明书 3．主要参考文献 [1]孙涵芳,徐爱卿,MCS-51/96系列单片机原理及应用[M]北京航天航空大学出版社,1999,1~72 [2]房小翠,王金凤,单片机实用系统设计技术,[M]国防工业出版社2002,142~159 [3]涂有瑞.霍尔传感元器件及其应用[J].电子元器件应用,2002,4(3):53~57. [4] AD526Data Sheet[S].Analog Device Inc.,1999. 4．进度安排
基于51单片机的智能型金属探测器设计 摘要：本文介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器重点研究了它的硬件组成、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。 关键词：AT89S52单片机, 金属探测器, 线性霍尔元件 ,电磁感应 AN INTELLIGENT METAL DETECTOR BASED ON AT89C51 Abstract: 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 Micyoco and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and compares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software adopts the assembler language to be written. Inside the software, the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. Key word：AT89S52SCM (Single Chip Micyoco) metal detector，electromagnetic，the effect of inductance
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 system Abstract: 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
游戏界面设计毕业论文 所谓界面，又称为人机界面、用户界面，指的是一个计算机软硬件系统中用户看得见摸得着的部分，各位同学，下面就是游戏界面设计毕业论文，请看： 游戏界面设计毕业论文摘要：随着科学技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，电子游戏在人们的工作之余，日常闲暇占据显得格外重要。而界面作为联系游戏用户与虚拟游戏世界的中介，在游戏整个开发中起到至关重要的一环。文章尝试通过浅析游戏界面设计应该遵循的基本原则，引导人们更好的体验游戏界面设计的重要性。 关键词：游戏界面；设计原则；人性化 与之形成对比的是软硬件的内部结构和运行机制，那些是用户看不见也不感兴趣的东西。用户每天使用计算机系统，就是每天在和这个系统的界面打交道。 游戏界面可以简单的理解为一个桥梁。通过界面来对游戏本身和游戏游戏玩家进行连接、相互沟通的平台。通过游戏界面玩家可以控制游戏角色、浏览游戏场景，在游戏过程中做出一定的反应。只有在游戏界面的引领下，玩家才能去操作整个游戏。 可用性原则
游戏界面的最基本用途就是满足游戏功能性的实现，而不是其它。如果一个界面的功能性很好的话，那么这个界面才是可用的，才能实现其作为界面的价值。游戏时以玩家参与的互动性很强的休闲活动，因此在设计中一定要使游戏的界面具有很强的可用性。进行可用性设计的主要方法是以“工程师”而不是“艺术家”的角度来思考。一个很美观的界面可定是人们所期望的。但是，一个看起来不错而功能很差的界面对玩家和游戏开发者来说都是没用的。游戏界面最重要的功能就是让玩家能够很好的玩游戏！当一款游戏出现下面的情况时，就会显得“功能不全”了。 逻辑混乱：玩家不知道该如何进行游戏，完全混淆了游戏界面之间的相关联系。 复杂化：过于复杂的界面令玩家感到困扰，降低了游戏的操作性。 简单化：提供了太少的游戏界面元素，因此玩家可选择性较弱，影响玩家乐趣。 干扰性：游戏操作界面，对话框显示信息充满整个窗口，干扰游戏显示区域。 人性化原则 游戏界面是沟通与游戏和玩家的一个桥梁，它越人性化，
单片机类 业设计 刷电子时钟的设计 刷全自动节水灌溉系统--硬件部 刷数 式温度计的设计 刷温度 控系统设计 刷基于单片机的语音提示测温系统的研究 刷简易无线电遥控系统 刷数 流 计 刷基于单片机的全自动洗衣机 刷水塔智能水 控 系统 刷温度箱模拟控 系统 刷超声波测距仪的设计 刷基于51单片机的L司号点阵显示屏系统的设计与实 16×16点阵显示屏 刷基于A切89分51单片机的数 电子时钟 刷基于单片机的步 电机的控 刷基于单片机的交流调 器设计 刷基于单片机的数 电压表的设计 刷单片机的数 钟设计 刷智能散热器控 器的设计 刷单片机打铃系统设计 刷基于单片机的交通信 灯控 电路设计 刷基于单片机的电话 程控 家用电器系统设计 刷基于单片机的安全 警器 刷基于单片机的 路抢答器设计 刷基于单片机的超声波测距系统的设计 刷基于MC分-51数 温度表的设计 刷电子体温计的设计 刷基于A切89C51的电话 程控 系统 刷基于A三R单片机幅度 调的号号分信 发生器 刷基于单片机的数控稳压电源的设计 刷基于单片机的室内一氧化碳 测及 警系统的研究 刷基于单片机的空调温度控 器设计 刷基于单片机的 编程多 能电子定时器 刷单片机的数 温度计设计 刷红外遥控密码锁的设计 刷基于61单片机的语音识别系统设计 刷家用 燃气体 警器的设计 刷基于数 温度计的多点温度检测系统 刷基于凌 单片机的语音实时采集系统设计 刷基于单片机的数 频率计的设计 刷基于单片机的数 电子钟设计 刷设施 境中温度测 电路设计 刷汽车倒车 撞 警器的设计 刷篮球赛计时记 器
刷基于单片机的家用智能总线式开关设计 刷设施 境中湿度检测电路设计 刷基于单片机的音乐合成器设计 刷设施 境中二氧化碳检测电路设计 刷基于单片机的水温控 系统设计 刷基于单片机的数 温度计的设计 刷基于单片机的火灾 警器 刷基于单片机的红外遥控开关设计 刷基于单片机的电子钟设计 刷基于单片机的红外遥控电子密码锁 刷大棚温湿度自动 控系统 刷基于单片机的电器遥控器的设计 刷单片机的语音 储与 放的研究 刷基于单片机的电 热炉温度控 系统设计 刷红外遥控电源开关 刷基于单片机的 频信 发生器设计 刷基于单片机的呼叫系统的设计 刷基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪 刷基于单片机的密码锁设计 刷单片机步 电机转速控 器的设计 刷由A切89C51控 的太 能热水器 刷 盗与恒温系统的设计与 作 刷A切89分52单片机实验系统的开发与 用 刷基于单片机控 的数 气压计的设计与实 刷智能压力传感器系统设计 刷智能定时器 刷基于单片机的智能火灾 警系统 刷基于单片机的电子式转速 程表的设计 刷 交车汉 显示系统 刷单片机数 电压表的设计 刷精密三F转换器与MC分-51单片机的接口技术 刷基于单片机的居室安全 警系统设计 刷基于89C2051 IC卡读/写器的设计 刷PC机与单片机串行通信设计 刷球赛计时计 器设计 刷 系列PCL五层电 控 系统设计 刷自动起闭光控窗帘设计 刷单片机控 交通灯系统设计 刷基于单片机的电子密码锁 刷基于51单片机的多路温度采集控 系统 刷点阵电子显示屏-- 业设计 刷超声波测距仪-- 业设计 刷单片机对玩 小车的智能控 业设计论文 刷基于单片机控 的电机交流调速 业设计论文
基于51单片机的智能型金属探测器 摘要 本文介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器重点研究了它的硬件组成、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。 关键词：单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应. ABSTRACT 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 Micyoco and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and compares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software adopts the assembler language to be written. Inside the software, the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. KEYWORDS: SCM (Single Chip Micyoco) metal detector .
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
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 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
游戏设计毕业论文15篇 游戏设计毕业论文 摘要：动画以及游戏的场景造型中更需要美感，因而设计师需要在这方面加大关注点，场景设计的关键是需要展现出故事情节，在完成戏剧冲突和刻画人物上面有所侧重。所以创造时，好看的场景必然会带动整部作品的基调。一个优秀的游戏场景设计需要有着精美的背景，所以要具备娴熟的绘制，更要有细致的前期设计。 关键词 游戏设计毕业设计论文设计 游戏设计毕业论文:手机游戏开发中软件工程的设计与改进 摘要现阶段计算机互联网的不断发展，使得网络游戏层出不穷。同样道理，手机等移动通信终端走进了千家万户，手机游戏具有十分广阔的市场。目前手机性能处于不断完善过程中，手机游戏需求逐渐呈现出增加趋势。在手机游戏开发过程中，本身从性质上讲，手机游戏隶属于软件工程，因而需要软件项目团队的充分参与。本文浅要分析手机游戏开发阶段，如何加强软件工程设计及改进，并浅谈自身关于软件开发相应方法。 软件工程手机游戏开发设计改进 现阶段手机在我国实现广泛普及，手机游戏越来越受到大众群体欢迎。尤其是目前手机在性能方面逐步开始完善，手机游戏市场得到十分迅速发展。上述背景下，只有注重加强软件工程团队建设，才能充分有助于手机游戏开发工作顺利开展。尤其是对于手机游戏软件而言，只有充分借助于科学软件工程技术，才能有效规避软件危急，同时减少成本消耗，使手机游戏开发贯彻落实。为此，有必要结合相关实践，加强手机游戏项目建设过程中，软件工程技术的应用和探索。 1 项目准备及项目需求分析
在实际软件开发阶段，需求管理工作尤为关键，该工作需自始至终融入到全部软件开发阶段。对于手机游戏开发而言，本身不具备特定客户需求，因为手机游戏最终为广大用户服务，用户通常是通过移动互联网等平台进行相应游戏的下载。为此，通常要分析客户实际要求，也就是等同于游戏企划本身需求。对于手机游戏企划而言，需要指定相应企划方案，然后才能进行开发计划制定工作。通常来说，只有当企划过程中存在一定需求变化，亦或者由于技术方面出现问题，游戏企划才会在需求方面做出相应调整。项目准备过程中，如果不采用相关软件技术，只需要游戏负责人做好分配工作即可。对于应用软件技术项目开发而言，还应做好计划策略工作。例如，采用TSP方法过程中，应对项目进度进行严格遵循，并对进度加强检查。具体来说，应做好下面几点： （1）开发人员应加强沟通交流，将实际问题充分解决。 （2）鉴于手机游戏属于规模很小软件，因而尽量避免重新进行任务分配。 （3）做好项目计划总结等方面工作。 （4）做好应用计划策略方面工作。 2 系统设计阶段 对于手机游戏开发而言，还应首先做好相应构架，通常构架需根据游戏策划进行，同时也应加强与程序员之间沟通交流。实际手机游戏开发阶段，鉴于其易受到多方面因素影响，因而设计基本不可能一次成功，因而系统设计本身需要不断持续进行，这样才能避免需求变化带来的诸多不利影响。如果设计始终一成不变，必然不会是真正好的设计。例如，采用XP方法过程中，遵循简单设计原则进行。为此针对RUP使用，开发人员先要加强构架设计工作，构架设计需遵循本质需求，并尽量做到设计简单的同时使其充分发挥实效。从本质上讲，RUP剪裁过程中，本身已属于软件设计再开发工程。以某款手机游戏为例，该游戏设计阶段，总共开发周期时间达到4周，从迭代周期上讲，主要包括下面四个阶段：第一周期，主要针对于程序框架构建工作，主要是需加强角色模型构建。第二周期，主要针对于手机程序，然后对程序进行地图增设，并进行地图碰撞检测工作，并适当增设相应角色模型，促使人物能够自由行动。第三周期，根据实际情况适当添加电脑控制，并进行相应逻辑判断工作，并对触发条件加以科学设定。第四周期，适当添设菜单及对话框，并开展记录程序编写工作。
本科毕业论文设计老师评语 1. 该生能够较熟练运用所学的专业知识解决本文提出的企业会计准则相关规定的可 操作性差资产减值准备存在的特殊问题和资产减值准备计提外部监管难度大等几个方面问题，基础理论和专业知识掌握的较好，分析问题和解决问题的能力较强。 2. 该生对待毕业论文写作态度较端正，写作过程比较努力愿意思考，能够积极主动 地与指导教师沟通，认真听取指导教师的指导及修改意见，修改及完成毕业论文。 3. 选题符合……专业培养目标要求，也体现出较强的时代特色性与实践应用性，全 文结构基本合理，思路比较清晰，语言比较通顺，层次分明，观点表达基本准确，论据与 论点基本上保持一致，参考的文献资料与论题和论文内容结合紧密，能综合运用行政管理 专业原理知识并结合社会实际来分析文中的主要问题，但格式还不是很规范，创新点不够，部分论点的论证还缺乏说服力，语言凝练的还不够，总体上说，基本达到毕业论文的要求。以……。为主题，全文首先分析了……，然后再分析…。。，最后重点探讨了……， 4. 本论文选题有很强的应用价值，文献材料收集详实，综合运用了所学知识解决问题，所得数据合理，结论正确，有创新见解。另外论文格式正确，书写规范，条理清晰， 语言流畅。今后要进一步总结经验，对德育教育模式进行比较，这样可以把德育教育工作 得更好。论文能按时交稿，经过认真修改，已经达到本科论文的要求。 5. 选题较具时代性和现实性，全文结构安排合理，观点表达基本准确，思路基本清晰，全文内容基本上按照行政管理专业培养要求来写，查阅的相关资料也较多，但行政管 理专业特色体现的还不够充分，属于自己创新的东西也还不多。总体上符合毕业论文要求。 6. 本文以……为主题，重点探讨……。。问题，选题基本符合行政管理专业范畴， 充分体现出专业特色。全文结构符合要求，逻辑思路清晰，论据较充分，观点表达准确， 语言流畅，论证方法也较合理，但创新点不够，部分观点论证不充分，格式还不是非常的 规范，真正属于自己的思想不多。总体上基本合格。 7. 全文以————-为题，选题具有较强的新颖性和实用性。全文结构科学合理，逻 辑性强，思路清晰，查阅的参考文献资料符合论文要求。论证方法较合理。论证内容较有 说服力。对问题的分析比较透彻。该生在论证过程中也能很好的将行政管理专业知识原理 与社会现实结合起来。无论从选题上还是观点论证上都符合行政管理专业培养目标要求。 但创新点不够。 8. 全文以————-为题。重点探讨出——————的问题，然后针对问题提出有效 的建议。全文结构符合要求，逻辑思路清晰，论据较充分，观点表达准确，语言流畅，论 证方法教合理。参考的资料与主题结合紧密。 9. 论文思路清晰，语句通顺。能很好的调查————存在的问题。作者对于论文内 容有一定的了解和熟悉。思路清晰，层次清晰，逻辑结构合理。观点表达准确。研究原理