基于MSP430F249单片机的爆炸物探测系统设计

基于单片机的金属探测系统设计摘要在烟草、塑料、食品、制药、水泥、造纸、纺织、木材加工等很多行业中,经常会由于在物料中混有金属而导致设备损坏,产品质量下降,严重影响了正常生产,使得厂家和广大消费者都蒙受损失。

针对以上问题，本系统设计提出了金属探测、坐标定位、坐标数据存储与显示等解决方案，为后续的金属剔除设备提供了数据支持。

本系统设计基于把500*500mm的未知区域区虚拟均匀分割成250000个1*1mm的坐标格，用以确定金属的位置坐标，实现了高精度金属坐标定位（坐标误差小于±1mm）。

本设计以MSP430F149单片机为系统控制核心，以轴承导轨作为系统金属检测框架系统，以TS3384N8三相24V步进电机作为金属检测动力系统及坐标采集系统，并配以金属检测电路、信号调理电路、声光报警电路、液晶显示电路等外设电路，实现了对未知区域的进行全自主、高精度的金属检测。

本设计实现了以轴承导轨载体平台、全自主无死角探测、高精度坐标定位显示及坐标存储、智能声光报警等功能。

全自主高速检测系统提高了工作效率，为以后扩展安装在工业自动化流水线上奠定了基础。

关键字：金属探测；巡回扫描；坐标显示；金属定位Design Of Intelligent Metal Detecting SystemBased On MCUAbstractIn tobacco, plastics, food, pharmaceutical, cement, paper, textile, wood processing and many other industries, because the materials are mixed with metal, the machines are damaged, which lead to lower-quality product. The normal production is seriously affected, and manufacturers and consumers suffer losses.To solve these problems, the metal detector, coordinate position, and other coordinate data storage and display are proposed,which provide data support for the subsequent metal removing device.The system design is based on the 500 * 500mm unknown even regional area which is divided into 250 000 of the grid which is1*1mm. It realizes high precision metal coordinate positioning (coordinates error is less than ± 1mm). The design useMSP430F149 microcontroller as the core,bearing guide rail as metal detector frame,TS3384N8 24V three-phase stepper motor as the metal detection power system and coordinate collection system. The SCM combines with metal detector, signal conditioning circuits, alarm of sound light circuit, LCD circuit and other peripheral circuits,which realizes precision metal detection for an unknown region.The design realizes fully autonomous detection without dead ends, high-precision positioning, displaying,storing the coordinates, intelligent sound and light alarming which is based on bearing guide rai.It improves the efficiency through fully autonomous high-speed detection system,and lays the foundation for the future expansion in industrial automation lines.Keyword：Metal detecting; tour scanning; coordinate display; metal Positioning目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 金属探测系统的发展历史 (1)1.2 设计背景和意义 (2)1.3 研究现状与发展趋势 (3)1.4 本设计的实际意义 (4)第2章设计方案论证 (5)2.1 以智能小车为载体平台的扫描式探测 (5)2.2 以导轨支架为载体平台的扫描式探测 (6)2.3 方案对比与选择 (8)第3章硬件系统设计 (11)3.1 机械结构设计 (11)3.1.1 轴承在系统中的应用 (11)3.1.3 滑块在系统中的应用 (12)3.1.4 齿轮在系统中的应用 (13)3.2 硬件电路系统设计 (14)3.2.1 核心控制器系统 (14)3.2.2 金属检测系统 (20)3.2.3 坐标显示系统 (21)3.2.4 电机控制系统 (22)3.2.5 声光报警系统 (24)第4章软件系统设计 (26)4.1 金属检测软件系统设计 (27)4.2 步进电机控制系统软件设计 (27)4.3 坐标显示系统软件设计 (28)4.4 报警系统软件设计 (30)图4-5 报警系统程序流程图 (30)第5章系统结论 (31)参考文献 (32)谢辞 (35)附录一 (37)附录二 (38)第1章绪论金属探测系统是用来探测金属的电子检测系统[1]。

基于MSP430的便携式爆破网路检测仪设计
王晓云;周广来
【期刊名称】《煤矿爆破》
【年(卷),期】2006(000)003
【摘要】文中针对爆破工作者现场检测电雷管和电爆网路可靠性的需求,采用美国TI公司的低功耗MSP430F133单片机,开发出一款尺寸如手机大小的智能化爆破网路检测仪.介绍了该仪器的系统电路软硬件功能设计方法,叙述了实现仪器低功耗及轻巧便携的途径,所开发的检测仪具有体积小、功耗低,便于携带、使用方便等特点.
【总页数】4页(P5-8)
【作者】王晓云;周广来
【作者单位】煤炭科学研究总院爆破技术研究所,安徽省淮北市,235039;煤炭科学研究总院爆破技术研究所,安徽省淮北市,235039
【正文语种】中文
【中图分类】TD235.4
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1.本质安全便携式爆破网路检测仪设计 [J], 王晓云;侯旭明;刘云寿
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基于MSP430智能金属检测定位系统设计李珂;郭颖;付玉祥【摘要】Now most of the metal detectors are hand-held, which operation is complex and precision is not high, and it has certain risk at the time of using it. The metal detection for a certain area is achieved in the system design, which uses car as the carrier. It can alarm and show the coordinate. The design with MSP430F5438A core, metal detecting circuit, signal conditioning circuit, speed measurement circuit and acousto-optic alarm circuit, etc., realizes independent testing and high precision for the unknown area.%现在的金属探测器多为手持式探测器，操作复杂且精准度不高，在使用时有一定危险性。

本系统设计实现了以智能自主小车为载体对某一区域范围进行金属检测，并进行报警和坐标显示。

本设计以MSP430F5438A为核心，配以金属检测电路、信号调理电路、速度测量电路、声光报警电路等外设电路，实现了对未知区域的进行全自主、高精度的金属检测。

【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)006【总页数】4页(P149-151,154)【关键词】DY-LDC1000;MSP430单片机;自主探测;坐标定位【作者】李珂;郭颖;付玉祥【作者单位】辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺 113001;中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司辽宁抚顺 113008【正文语种】中文【中图分类】TN6目前市面上的金属检测系统，往往只能实现金属检测与报警功能，且操作复杂、精度不高。

基于MSP430F249单片机的爆炸物探测系统设计
刘硕;易才印;吴振峰
【期刊名称】《四川水泥》
【年(卷),期】2016(0)10
【摘要】近年来,恐怖分子一直威胁了世界的安全,其中爆炸性的破坏也在不断的增加.随着各类恐怖袭击的频繁发生,使得反恐的难度越来越大,如此对于爆炸物探测等方面有了迫切的需要.本文使用MSP430F249单片机来控制分子印记压电生化传感器,进行爆炸物的探测,再经算法分析能够有效的探测到爆炸性物质.
【总页数】1页(P194)
【作者】刘硕;易才印;吴振峰
【作者单位】沈阳理工大学辽宁沈阳 110159;沈阳理工大学辽宁沈阳 110159;沈阳理工大学辽宁沈阳 110159
【正文语种】中文
【中图分类】G322
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摘要本论文主要阐述了一种以MSP430F149单片机为核心的多路数据采集系统。

该系统采用了模块化的设计思想，系统硬件电路的设计包括主控电路设计、电源部分设计、模拟量采集电路部分设计、部分设计、模拟量采集电路部分设计、复位电路部分设计、复位电路部分设计、复位电路部分设计、串口通信电路部分设串口通信电路部分设计五部分。

电源电路为整个提供3.3V 电源电压，复位电路采用MAX809芯片实现对单片机的复位，具有很高的可靠性；模拟量数据采集通过片内的A/D 转换通道与外部的采集传感器进行连接；单片机电路主要是完成与其它电路的接口，采集系统采集得到数据后，通过UART 串口将数据送到上位机上去，可以将数据交给上位机进行处理，从而降低采集系统的负担，并且也可以避免采集系统的海量存储器；软件开发部分采用C 语言编程，软件开发以IAR Systems 公司Embedded Workbench for MSP430为集成开发环境，为集成开发环境，达到了采集到的数据能在达到了采集到的数据能在PC 机上显示、存储、绘制曲线、同时PC 机能给单片机发送控制命令等功能。

该系统充分体现了智能化、低功耗、高精度的发展趋势。

关键词: MSP430 MSP430；串口通信；传感器；；串口通信；传感器；；串口通信；传感器；A/D A/D 转换AbstractThis paper describes the MSP430F149 microcontroller as the core of a multi-channel multi-channel data data data acquisition acquisition acquisition system. system. system. The The The system system system uses uses uses a a a modular modular modular design, design, design, system system hardware design, including the master circuit design, power supply design, part of the design of analog acquisition circuit, reset circuit part of the design, serial communication circuit part of the design of five parts. To provide 3.3V power supply circuit for the entire supply voltage reset circuit using MAX809 reset the microcontroller chip with high reliability; analog data acquisition through the on-chip A A / / / D D D conversion conversion conversion channels channels channels and and and the the the acquisition acquisition acquisition of of of external external external sensors sensors sensors connected; connected; connected; SCM SCM circuit is mainly done with the other circuits of the interface data acquisition system are collected through the UART serial data up to the host computer, the data can be processed to the host computer, thereby reducing the burden of collection system, and also to avoid capture system of mass storage; software development part of the use of C language programming, software development to IAR Systems Corporation Embedded Workbench for MSP430 is an integrated development environment, to the collected collected data data data in in in PC, PC, PC, display, display, display, storage, storage, storage, drawing drawing drawing curves, curves, curves, and and and PC PC PC functions functions functions to to to the the microcontroller send control commands and other functions. The system fully embodies the intelligent, low-power, high-precision trends. Key words: MSP430; serial communication; sensor; A / D conversion MSP430; serial communication; sensor; A / D conversion 目 录1绪论绪论 ...........................................................................1 1.1研究背景研究背景............................................................................................................................ 1 1.2 论文主要内容和结构论文主要内容和结构 ...................................................................................................... 1 2基于MSP430单片机采集系统的设计方案单片机采集系统的设计方案 ............................................ ............................................2 2.1 基于MSP430单片机采集系统需求分析单片机采集系统需求分析......................................................................... 2 2.2系统整体方案设计系统整体方案设计............................................................................................................ 2 3系统硬件设计与实现（单元电路设计）系统硬件设计与实现（单元电路设计） ............................................. .............................................3 3.1主控电路的设计主控电路的设计................................................................................................................ 4 3.1.1 MSP430单片机的选择.......................................................................................... 4 3.1.2 MSP430单片机的端口选择.................................................................................. 5 3.1.3 3.1.3 单片机电路设计单片机电路设计................................................................................................... 5 3.2电源部分设计电源部分设计.................................................................................................................... 6 3.3复位电路部分设计复位电路部分设计............................................................................................................ 7 3.4传感器模拟量采集电路部分设计传感器模拟量采集电路部分设计 ................................................................................... 8 3.5 串口通信电路部分设计串口通信电路部分设计................................................................................................. 10 3.5.1SP3220芯片选择.................................................................................................. 11 3.5.2串口通信的电路图.............................................................................................. 12 4基于MSP430单片机采集系统软件开发单片机采集系统软件开发 ............................................. .............................................13 4.1软件开发环境软件开发环境.................................................................................................................. 13 4.1.1 IAR Embedded Workbench 介绍........................................................................ 13 4.1.2 IAR Embedded Workbench 开发步骤............................................................. 13 4.2软件开发设计软件开发设计.................................................................................................................. 19 4.3关键软件程序关键软件程序.................................................................................................................. 21 4.3.1初始化设置.......................................................................................................... 21 4.3.2中断服务程序...................................................................................................... 23 4.3.3 4.3.3 主处理程序主处理程序......................................................................................................... 24 结束语结束语.......................................................................... 31 参考文献参考文献 (30)1 1绪论1.1研究背景数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。

南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者：王超学号：240092323系部：康尼学院专业：通信工程题目：基于MSP430的温度检测系统设计与实现指导者：汪力纯 (实验师)评阅者：2013 年 6 月南京MSP430-based temperature detection system design and implementationA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByChao WangSupervised byTechnician Lichun WangCollege of KangniNanjing Institute of TechnologyJune 2013摘要MSP430单片机是德州公司最新开发的具有16位总线带FLASH 的单片机，由于它的性价比和集成度高，受到广大技术开发人员的青睐。

它的可靠性能比较好，加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境，在各种行业中都占有重要的位置，越来越多的领域应用到以单片机为控制核心，用液晶显示作为显示终端的数字化控制设备，通过单片机对被控对象进行智能控制。

MSP430单片机将会在工程技术应用中得到广泛的应用。

而且，它是通向DSP系列的桥梁，随着自动控制的低功耗化和高速化，MSP430系列单片机将会得到越来越多人的喜爱。

通过这次毕业设计，我对MSP430单片机有了完整的了解，并且着重了解了MSP430F149芯片的原理图以及它的工作原理，对内部的硬件资源和自身的汇编语法进行了实验，把它和DS18B20温度传感器联系在一起实现了温度的测量以及报警。

关键词：MSP430；超低功耗；单片机；DS18B20AbstractTexas MSP430 microcontroller is the latest development of a 16-bit bus with FLASH MCU, due to its cost-effective and highly integrated, by the majority of technology developers of all ages. Its reliability is better, enhancing electrical interference unaffected, adapt industrial-grade operating environment, in a variety of industry occupies an important position in both, applied to more and more areas to microcontroller core, with LCD as a digital control display terminal equipment, through the controlled object MCU intelligent control.MSP430 microcontroller applications engineering technology will be widely used. And, it is a bridge leading DSP family, with automatic control, low power consumption and high speed, MSP430 MCU will get more and more people's favorite.Through this graduation project, I have a complete understanding of the MSP430 microcontroller, and focus on understanding the MSP430F149 chip schematic and it works, and the internal hardware resources and their own assembler syntax conducted experiments it and DS18B20 linked to the temperature sensor of the temperature-measuring and alarm.Keywords: MSP430; ultra-low power; SCM; DS18B20目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 现状和发展状况 (1)1.3 课题研究的主要内容 (2)1.3.1 研究内容 (2)1.3.2 论文安排 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1 系统组成结构 (3)2.2 温度测量原理 (3)2.3 系统工作流程 (4)2.4 系统核心器件选型 (4)2.5 系统硬件主要电路说明 (4)2.5.1 数据采集系统电路 (4)2.5.2 PL2303下载电路 (7)2.5.3 报警模块蜂鸣器电路 (8)2.5.4 LCD1602显示模块电路 (9)2.5.5 电源及复位模块电路 (10)第三章系统软件设计 (14)3.1 系统软件总体结构及流程图 (14)3.1.1 主程序流程图 (14)3.1.2 读出温度子程序流程图 (15)3.1.3 温度转换命令子程序流程图 (16)3.1.4 计算温度子程序 (16)3.1.5 显示数据刷新子程序 (17)3.2 主模块程序设计 (17)3.3 LED显示模块程序设计 (20)3.4 温度采集模块程序设计 (27)3.5 报警模块程序设计 (34)3.6 上位机及辅助功能设计 (34)3.6.1 系统主界面的设计 (34)3.6.2 串口设置界面 (35)第四章系统调试和结果分析 (39)4.1 调试步骤 (39)4.1.1 显示模块调试 (39)4.1.2 温度数据采集模块调试 (40)4.1.3 报警模块调试 (40)4.1.4 上位机辅助功能设计 (41)4.1.5 整体调试： (42)4.2 遇到的问题及解决方案 (43)第五章总结与展望 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录A：系统硬件的实物图及MSP430原理图 (48)附录B：系统主程序 (50)附录C：MSP430F149单片机封装管脚定义 (66)第一章绪论1.1 引言十七世纪是温度计诞生和发展的最初阶段，这个仪器几乎比任何其它仪器都得到更加广泛的应用。

基于MSP430F169的金属探测小车控制系统设计
蒋雪琴;汪金刚
【期刊名称】《现代科学仪器》
【年(卷),期】2017(000)002
【摘要】本文利用MSP430F169单片机作为核心控制单元,LDC1000转换器探测金属,SM-S4303R舵机驱动小车,构成探测小车控制系统.系统使用光电、超声波传感器检测小车运行的实时速度及位置;使用涡流传感器探测、定位金属物体;使用PID与PWM脉宽调制相结合的技术,调节舵机的转速及角度,达到对小车运行速度和运行方向的闭环控制;使用LCD1602液晶显示器显示各种参数及检测结果.运用小车自动寻迹功能,系统可检测一定区域内的金属物体,通过声光提示进行准确定位.多次测试结果表明,该系统测试精度较高,定位速度快,误差较小.
【总页数】5页(P25-29)
【作者】蒋雪琴;汪金刚
【作者单位】四川信息职业技术学院四川广元628017;重庆大学电气工程学院重庆市400044
【正文语种】中文
【中图分类】TN957
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