基于单片机的金属探测器的设计

Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第6卷第3期(2010年1月)数显金属探测器的设计胡飞，王文渊，卢超（陕西理工学院物理系，陕西汉中723000）摘要：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。

软件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：金属探测器，线性霍尔元件，电磁感应中图分类号：TP338文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)03-728-02The Design of Digital Metal DetectorHU Fei,WANG Wen-yuan,LU Chao(Department of Physics,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,China)Abstract:This paper describes the composition of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal de -tector which mainly consists of AT89S52and 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 MCU measures the peak alue 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.Key words:metal detector;linear hall-effect sensor;electric-magnetic induction金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。

简述金属探测器的设计方案及流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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简易金属探测器摘要以感应平衡为基本原理,通过利用电感,555定时器,LM2917以及MSP430F4260单片机为基本元器件搭建一个简易的金属探测器。

可以分辨硬币的类型以及一些常用的金属类型。

系统简单易用,功耗底下,分辨率高,是一款性能优异的金属探测器。

关键词金属检测;ad采样;F-V转换金属在人们日常的生活中起着重要的作用,但是人们对于金属的分辨能力却显得不足,金属检测以及判别越来越受到重视,随着金属探测器的出现,金属检测的问题得到充分的解决,金属探测器的作用由此可见。

所以越来越多的人热衷于制作小型金属探测器。

本文就是立足于实验的基础上,制作了一个简易的金属探测器,可以鉴别出硬币的种类以及金属的类型。

1 检测原理当今金属探测器主要的应用技术可以分为三类, 主要有感应平衡技术,差拍振荡技术以及脉冲感应技术。

作为实验室条件下可以完成的金属探测器主要就是利用了第一种技术。

本文就是在感应平衡的技术的基础上,做了适当的改进完成一个简易的金属探测器的制作。

感应平衡技术的核心是先利用放射线圈发射电磁场,再利用接受线圈探测发射的电磁场,由于变化的磁场在线圈上会产生压降,一旦线圈下有金属的存在,由于金属的涡流损耗会是接受到的磁场发生变化,这种变化通过电压反映出来就可以判别是否有金属的存在。

2 制作原理及电路本文就是从此原理出发,首先利用555定时器以及电感产生一个基准振荡频率的方波,经过反相器的波形整形以后,送入F-V转换芯片LM2917后将频率转换为电压,在由单片机ad采样,进行显示并输出。

在电感接触到金属以后,震荡频率会发生变化。

通过F-V芯片将频偏转换为压偏,通过ad采样后计算偏压值以后得出具体的金属的种类,整个系统的功能框图如下:由于LM2917的频率电压转换的线性范围在10KHz以下,所以需要555定时计数器的基准振荡频率要小于10KHz。

而电感的大小对于定时器的振荡频率有很大的影响,提高电感的值有助于降低本征信号的频率。

单片机类毕业设计题目汇总1.电子时钟的设计2.全自动节水灌溉系统-硬件部分3.•数字式温度计的设计4.・温度监控系统设计5.•基于单片机的语音提示测温系统的研究6.•简易无线电遥控系统7.•数字流量计8.•基于单片机的全自动洗衣机9.•水塔智能水位控制系统10.・温度箱模拟控制系统11.•超声波测距仪的设计12.•基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现16x16点阵显示屏13.•基于AT89S51单片机的数字电子时钟14.•基于单片机的步进电机的控制15.•基于单片机的交流调功器设计16.•基于单片机的数字电压表的设计17.•单片机的数字钟设计18.智能散热器控制器的设计19.•单片机打铃系统设计20.•基于单片机的交通信号灯控制电路设计21.•基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计22.•基于单片机的安全报警器23.•基于单片机的八路抢答器设计24.•基于单片机的超声波测距系统的设计25.•基于MCS-51数字温度表的设计26.•电子体温计的设计27.•基于AT89C51的电话远程控制系统28.•基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器29.•基于单片机的数控稳压电源的设计30.•基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究31.•基于单片机的空调温度控制器设计32.•基于单片机的可编程多功能电子定时器33.•单片机的数字温度计设计34.•红外遥控密码锁的设计35.•基于51单片机的语音识别系统设计36.•家用可燃气体报警器的设计37.•基于数字温度计的多点温度检测系统38.•基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计39.•基于单片机的数字频率计的设计40.•基于单片机的数字电子钟设计41.•设施环境中温度测量电路设计42.•汽车倒车防撞报警器的设计43.•篮球赛计时记分器44.•基于单片机的家用智能总线式开关设计45.•设施环境中湿度检测电路设计46.•基于单片机的音乐合成器设计47.•设施环境中二氧化碳检测电路设计48.•基于单片机的水温控制系统设计49.•基于单片机的数字温度计的设计50.•基于单片机的火灾报警器51.•基于单片机的红外遥控开关设计52.•基于单片机的电子钟设计53.•基于单片机的红外遥控电子密码锁54.•大棚温湿度自动监控系统55.•基于单片机的电器遥控器的设计56.•单片机的语音存储与重放的研究57.•基于单片机的电加热炉温度控制系统设计58.•红外遥控电源开关59.•基于单片机的低频信号发生器设计60.•基于单片机的呼叫系统的设计61.•基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪62.•基于单片机的密码锁设计63.•单片机步进电机转速控制器的设计64.•由AT89C51控制的太阳能热水器65.•防盗与恒温系统的设计与制作66.gT89S52单片机实验系统的开发与应用67.•基于单片机控制的数字气压计的设计与实现68.•智能压力传感器系统设计69.•智能定时器70.•基于单片机的智能火灾报警系统71.•基于单片机的电子式转速里程表的设计72.•公交车汉字显示系统73.•单片机数字电压表的设计74.•精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术75.•基于单片机的居室安全报警系统设计76.•基于89C2051 IC卡读/写器的设计77.•P C机与单片机串行通信设计78.球赛计时计分器设计79.•松下系列PCL五层电梯控制系统设计80.・自动起闭光控窗帘设计81.•单片机控制交通灯系统设计82.•基于单片机的电子密码锁83.•基于51单片机的多路温度采集控制系统84.•点阵电子显示屏-毕业设计85.•超声波测距仪-毕业设计86.•单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文87.•基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文88.单片机智能火灾报警器毕业设计论文89.•基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文90.•单片机控制的数控电流源毕业设计论文91.•基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文92.•单片机串行通信发射部分毕业设计论文93.•基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文94.•单片机控制步进电机毕业设计论文95.•基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文96.•基于单片机的自行车测速系统设计97.•单片机汽车倒车测距仪98.•基于单片机的数字电压表99.•单片机脉搏测量仪100.•单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文101.•基于单片机的电器遥控器设计102.•单片机控制的微型频率计设计103.•基于单片机的音乐喷泉控制系统设计104.等精度频率计的设计105.・自行车里程,速度计的设计106.•基于单片机的数字电压表设计107.・自行车车速报警系统108.•大棚仓库温湿度自动控制系统109.・自动剪板机单片机控制系统设计110.•单片机电器遥控器的设计111.•基于单片机技术的自动停车器的设计112.•基于单片机的金属探测器设计113.・ATMEIL AT89系列通用单片机编程器的设计114.•单片机水温控制系统115.•基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计116.•基于MP3格式的单片机音乐播放系统117.•节能型电冰箱研究118.•基于单片机控制的PWM 调速系统119.•交流异步电动机变频调速设计120.•基于单片机的数字温度计的电路设计121.•基于Atmel89系列芯片串行编程器设计122.•基于MCS-51通用开发平台设计123.•基于单片机的实时时钟124.•用单片机实现电话远程控制家用电器125.中频感应加热电源的设计126.•家用豆浆机全自动控制装置127.•基于ATmega16单片机的高炉透气性监测仪表的设计128.•用单片机控制的多功能门铃129.•基于8051单片机的数字钟130.红外快速检测人体温度装置的设计与研制131.・三层电梯的单片机控制电路132.•交通灯89C51控制电路设计133.•基于单片机的短信收发系统设计一一硬件设计134.•大棚温湿度自动控制系统135.串行显示的步进电机单片机控制系统136.•微机型高压电网继电保护系统的设计137.•基于单片机mega16L的煤气报警器的设计138.•智能毫伏表的设计139.•基于单片机的波形发生器设计140.•基于单片机的电子时钟控制系统141.•火灾自动报警系统142.•基于PIC16F74单片机串行通信中继控制器143.•遥控小汽车的设计研究144.•基于单片机对氧气浓度检测控制系统145.•单片机的数字电压表设计146.•基于单片机的压电智能悬臂梁振动控制系统设计147.•单片机的打印机的驱动设计148.•单片机音乐演奏控制器设计149.・自动选台立体声调频收音机150.•直流数字电压表的设计151.•具有红外保护的温度自动控制系统的设计152.•基于单片机的机械通风控制器设计153.•音频信号分析仪154.•单片机波形记录器的设计155.•公交车站自动报站器的设计156.•基于单片机的温度测量系统的设计157.•龙门刨床的可逆直流调速系统的设计158.•智能型充电器的电源和显示的设计159.・80C196MC控制的交流变频调速系统设计160.•步进电机运行控制器的设计161.・自动车库门的设计162.•家庭智能紧急呼救系统的设计163.•单片机病房呼叫系统设计164.•电子闹钟设计165.•电子万年历设计166.•定时闹钟设计167.•计算器模拟系统设计168.•数字电压表设计169.•数字定时闹钟设计170.•数字温度计设计171.•数字音乐盒设计172.•智能定时闹钟设计173.电子风压表设计174.・8x8LED点阵设计175.•可编程的LED （16x64）点阵显示屏176.•无线智能报警系统177.・温湿度智能测控系统178.•单片机电量测量与分析系统179.•多通道数据采集记录系统180.•单片机控制直流电动机调速系统181.•步进电动机驱动器设计182.・DS18B20温度检测控制183.・6KW电磁采暖炉电气设计184.•基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计185.•新型电磁开水炉设计186.•新型洗浴器设计187.•中频淬火电气控制系统设计188.•中型电弧炉单片机控制系统设计189.•基于单片机的电火箱调温器190.•LCD数字式温度湿度测量计191.•单片机与计算机USB接口通信192.•万年历的设计193.•基于单片机的家电远程控制系统设计194.•超声波测距器设计195.•多路温度采集系统设计196.•交通灯控制系统设计197.•数字电容表的设计198.・100路数字抢答器设计199.•单片机与PC串行通信设计200.•基于DS18B20温度传感器的数字温度计设计201.•基于单片机的大棚温、湿度的检测系统202.•智能型客车超载检测系统的设计203.•语音控制小汽车控制系统设计204.•万年历可编程电子钟控电铃205.•基于单片机的步进电机控制系统206.•基于MCS-51单片机温控系统设计的电阻炉207.•基于单片机89C52的啤酒发酵温控系统208.•基于单片机的温度采集系统设计209.•PIC单片机在空调中的应用210.•列车测速报警系统211.•多点温度数据采集系统的设计212.•遥控窗帘电路的设计213.•基于单片机的数字式温度计设计214.-87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发215.•基于87C196MC 交流调速实验系统软件的设计与开发216.•基于87C196MC 交流调速系统主电路软件的设计与开发217.•基于80C196MC 交流调速实验系统软件的设计与开发218.•基于单片机的水位控制系统设计219.•基于单片机的液位检测220.•基于单片机的定量物料自动配比系统221.•智能恒压充电器设计222.•单片机的水温控制系统223.•基于单片机的车载数字仪表的设计224.•基于单片机的室温控制系统设计225.•基于MAX134与单片机的数字万用表设计226.•基于单片机防盗报警系统的设计227.・18B20多路温度采集接口模块228.•基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计229.•基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计230.•步进电机实现的多轴运动控制系统231.•IC卡读写系统的单片机实现232.•单片机电阻炉温度控制系统设计233.•单片机控制PWM直流可逆调速系统设计234.•单片机自动找币机械手控制系统设计235.•基于89C52的多通道采集卡的设计236.•基于AT89C51单片机控制的双闭环直流调速系统设计237.•单片机控制的PWM 直流电机调速系统的设计238.•基于单片机的电阻炉温度控制系统设计239.•公交车报站系统的设计240.•智能多路数据采集系统设计241.•基于单片机控制的红外防盗报警器的设计242.•篮球比赛计时器设计243.•超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用244.•汽车侧滑测量系统的设计245.・自动门控制系统设计246.•基于51单片机的液晶显示器设计247.•基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计248.•基于单片机的普通铣床数控化设计249.•基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计250.•基于单片机的玻璃管加热控制系统设计251.•中央冷却水温控制系统252.•基于单片机的无刷直流电机控制系统设计253.•锅炉汽包水位控制系统254.•基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计255.-空调温度控制单元的设计256.•软胶囊的单片机温度控制（硬件设计）257.•小型户用风力发电机控制器设计258.・自动售报机的设计259.•无线表决系统的设计260.•微电脑时间控制器的软件设计261.•基于单片机AT89S52的超声波测距仪的研制262.•单片机教学实验板——软件设计263.•基于16位单片机的串口数据采集264.•单片机太阳能热水器测控仪的设计265.•基于单片机的简单数字采集系统设计266.•多电量采集系统的设计与实现267.・PWM及单片机在按摩机中的应用268.•基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计269.•基于单片机的温湿度测量系统设计270.•基于单片机的电子音乐门铃的设计271.•开关电源的设计272.•锅炉控制系统的研究与设计273.•基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计274.•基于DS18B20的多点温度巡回检测系统的设计275.•基于单片机的频率计设计276.仓储用多点温湿度测量系统277.•基于单片机的超声波液位测量系统的设计278.•基于单片机的多功能函数信号发生器设计279.•噪音检测报警系统的设计与研究280.•转速、电流双闭环直流调速系统设计281.•基于单片机程控精密直流稳压电源的设计282.•模拟电梯的制作283.•基于AT89C51单片机的步进电机控制系统284.•超声波倒车雷达系统硬件设计285.•基于单片机实现汽车报警电路的设计286.•采用单片机技术的脉冲频率测量设计287.•智能豆浆机的设计288.•电话远程监控系统的研究与制作289.分立式生活环境表的研究与制作多功能电子万年历）290.•高效智能汽车调节器291.•全自动汽车模型的制作292.•智能红外遥控暖风机设计293.•蔬菜公司恒温库微机监控系统294.•数字触发提升机控制系统295.•基于单片控制的交流调速设计296.•基于单片机的多点无线温度监控系统297.•单片机控制的霓虹灯控制器298.•基于单片机的数码录音与播放系统299.全自动洗衣机控制器300.・空调器微电脑控制系统301.・自动存包柜的设计302.•基于单片机的数字钟设计303.电子万年历304.•多路数据采集系统的设计305.•基于单片机步进电机控制系统设计306.•基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计307.•基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计308.•基于单片机的水温控制系统309.•基于单片机的智能电子负载系统设计310.•智能电话报警器3n. •基于ADE7758的电能监测系统的设计312.•基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计313.•基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计314.•基于单片机控制发生的数字音乐盒315.•基于单片机控制文字的显示316.•基于单片机控制音乐门铃317.•智能电子密码锁设计318.•单片机电铃系统设计319.•单片机演奏音乐歌曲装置的设计320.•大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计321.•单片机交通灯控制系统的设计322.•智能立体仓库系统的设计323.•智能火灾报警监测系统324.•基于单片机的多点温度检测系统325.•单片机定时闹钟设计326.•湿度传感器单片机检测电路制作327.•智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统328.•单片机呼叫系统的设计329.•基于单片机的带智能自动化的红外遥控小车330.•基于单片机AT89C51的语音温度计的设计331.•基于TMS320VC33DSP 开发板制作332.*16x16点阵LED电子显示屏的设计333.•单片机实验教学平台分析334.•基于USB总线的设计与开发335.•基于单片机设计的自动售货机系统设计336.•数字温度计的设计337.生产流水线产品产量统计显示系统338.•水位报警显时控制系统的设计339.•红外遥控电子密码锁的设计340.•基于MCU温控智能风扇控制系统的设计341.•数字电容测量仪的设计342.•基于单片机的遥控器的设计343.*200电话卡代拨器的设计344.•数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现345.•全氢罩式退火炉温度控制系统346.•单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统347.•单片机电加热炉温度控制系统348.•单片机大型建筑火灾监控系统349.•点阵式汉字电子显示屏的设计与制作350.•基于AT89C51的路灯控制系统设计351.•基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统352.•基于DSP的电机控制353.•汽车倒车雷达354.•基于光纤的汽车CAN总线研究355.•基于AT89C51SND1C 的MP3 播放器356.•多功能频率计的设计357.•基于单片机的数字直流调速系统设计358.•单片机的智能电源管理系统359.•基于单片机的多功能智能小车设计360.•汽车防撞主控系统设计361.•单片机控制电梯系统的设计362.•电子密码锁的电路设计与制作363.•高精度超声波传感器信号调理电路的设计364.•数字电子钟的设计与制作365.•银行自动报警系统。

基于STM32单片机的金属物体探测定位器系统的设计与实现李艳红;李自成;孙仕琪【摘要】The inductive digital senor LDC 1000 was used as the probe in the metal object detection and locating system in the target area ,and the design of the sensing system provided the low power consumption ,small package and low cost solution .The met-al object detection and locating system's MCU was based on STM32,and the wireless remote controlled car of the loading LDC 1000 senor as probe was scanning and searching the target area for the metal objects .This scheme can be suitable for the horizontal or vertical distance detection ,motion detection,metal component testing to measure object ,and the Serial Peripheral Interface ( SPI) acquired the detection signal to the MCU processing .The actual position of the metal objects was available by the sound and light circuit.The system design of the device of wide applicability ,stable detection technology and high cost performance ,can be widely used in the automotive,consumer electronics,computer,industrial,communications and medical fields.%采用电感数字转换器LDC1000为目标区域金属物体探测定位系统的探头，为感测系统的设计提供了低功耗、小封装、低成本的解决方案。

金属探测器的制作方法
制作金属探测器的第一步是收集所需材料和工具。

常见的金属探测器
材料包括：电线圈、电容器、电阻器、可调频（RF）发射器和接收器、音
频功放等。

工具方面需要准备电子焊接工具、钳子、螺丝刀等。

制作金属探测器的第二步是组装电路。

首先，确定好金属探测器的整
体结构，将电线圈固定在一条绝缘杆上，形成一个环形电感线圈。

然后，
将电容器和电阻器安装到电路板上。

接下来，将电感线圈与电容器和电阻
器进行连接，以形成一个LC电路。

制作金属探测器的第三步是制作调整频率的电路。

这一步是为了确保
金属探测器在使用过程中可以调整发射频率。

一般情况下，使用可调频（RF）发射器和接收器来实现这一功能。

将发射器和接收器连接到电路板上，并通过调节发射频率电容器的参数来实现频率的调整。

制作金属探测器的第四步是安装音频功放电路。

音频功放电路用于放
大金属探测器接收到的信号，以便使用户能够听到明确的声音触发。

将音
频功放电路连接到金属探测器的接收端口。

制作金属探测器的最后一步是进行测试和调试。

将所制作的金属探测
器连接到电源，并使用金属物体进行测试。

在测试过程中，可以逐步调整
金属探测器的各种参数，以获得最佳性能。

例如，可以调整发射频率、音
频功放电路的增益等。

总结起来，金属探测器的制作方法包括：收集材料和工具、组装电路、制作调整频率的电路、安装音频功放电路以及进行测试和调试。

通过合理
使用上述步骤和方法，可以制作出一个简单的金属探测器。

摘要在使用电子元器件时，首先需要了解参数。

采用传统的仪表进行测量时，首先要从电路板上焊开器件，再根据元件的类型，手动选择量程挡位进行测量，这样不仅麻烦而且破坏了电路板的美观。

基于单片机控制实现的RLC测量仪可以在线测量、智能识别、量程自动转换等多种功能，大大提高测量仪的测量速度和精度，扩大了测量范围。

因此这种RLC测量仪既可改善系统测量的性能，又保持了印刷电路的美观，较传统的测量仪还具有高度的智能仪和功能的集成化，在未来的应用中将具有广阔的前景。

本课题主要研究内容为设计一个基于单片机的RLC智能测量仪器，能够智能地识别出待测元件是电容、电感还是电阻；能精确测量出电阻、电容、电感的参数值，同时还能加入语音播报的功能；可以实现量程电阻的自动转换，无须人工选择档位；对测量仪进行扩充后还实现了二极管、三极管的测量。

关键词：RLC测量仪；AT89S52；NE555AbstractIn the use of electronic components, the first need to understand ing the traditional instrument to measure, the first circuit board from a welding device, according to the type of components, manually select range Shift to measure, this is not only troublesome but also undermine The appearance of the circuit board. Based on SCM control to achieve the RLC-measuring instrument can measure, intelligent identification, range automatic conversion, and other features, thereby greatly increasing the meter measuring speed and accuracy, expanded the range. So this RLC measuring instrument can improve the performance measurement system, and maintain the appearance of the printed circuit, the more traditional measuring instrument also is highly intelligent and functional instrument of integration and application in the future will have broad prospects.The main topics for the design of research has been based on the RLC SCM smart measuring instruments, smart and able to identify components under test is capacitors, inductors or resistance; can be accurately measured resistors, capacitors, inductors of the parameters, while adding V oice of the broadcast function can be automatically converted range of the resistance, not artificial selection stalls; measuring instrument to carry out the expanded also to achieve the diodes, transistors measurement.Key words：RLC meter;AT89S52;NE555目录引言 (1)1 硬件电路 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 电路方框图及说明 (2)1.3 各部分电路设计 (2)1.3.1 电阻测量电路 (2)1.3.2 电容测量电路 (3)1.3.3 电感测量电路 (4)1.3.4 多路选择开关电路 (4)1.3.5 按键及显示电路 (5)1.3.6 单片机模块 (6)1.3.7 量程选择模块 (7)1.3.8 电源模块 (8)2 软件部分 (8)2.1 主程序流程图 (8)2.2 程序清单 (9)3 相关元器件 (19)3.1 元件清单 (19)3.2 AT89S52资料 (20)3.3 ICM7218资料 (31)3.4 74LS390资料 (32)3.5 CD4052资料 (33)3.6 NE555资料 (33)3.7 共阳4位LED数码管资料 (39)3.8 三极管相关资料 (40)3.9 三端稳压管LM7805资料 (41)3.10 继电器资料 (42)4 调试总结 (43)5 结论 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)附录 (47)引言测量电子元器件集中参数R、C、L的仪表种类较多，方法也各有不同，但都有其优缺点。

基于51单片机的金属探测全方位移动智能小车西北民族大学 徐启明随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能化产品在现代社会显得日趋重要，它是今后发展的方向，可以在事先预定的程序下执行一系列的命令，无需人为进行管理，便可以完成预期所要达到的目标。

金属探测全方位智能小车的设想在此情况下便应用而生。

它以智能小车为载体代替人工，在某一区域自动进行循迹避障或遥控并智能的检测出金属物质然后作出反应。

1 引言智能小车，也称轮式机器人。

此项目是基于51单片机，采用STC89C52芯片制作的一辆集红外遥控，蓝牙遥控，自动循迹，躲避障碍，全方位移动，金属探测等为一体的智能小车。

2 系统组成此车由51单片机，电机驱动，稳压，电源，红外，蓝牙，超声波，电机，LCD1602，金属探测器，遥控器等模块组成。

稳压模块为单片机提供稳定的5V 电压，驱动模块为使能驱动电机，红外循迹模块可使小车智能循迹，红外遥控、蓝牙遥控为小车的两种控制方式，超声波可测距避免障碍，而金属探测器可探测金属让1602显示并报警。

本设计采用STC 公司生产的STC89C52芯片，它是一种低功耗、高性能的8位微型控制器，它的存储器有8K 字节，对于处理一般不太复杂功能的能力足够，从而使得STC89C52芯片为许多嵌入式控制系统提供灵活有效的解决办法。

（陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社,2010）图1 系统组成3 金属探测器原理如图1，由线圈L1、L2，三极管Q1，电阻R1，电容C2、C3，电位器W 组成了一个高频振荡电路，通过调节可调电阻W ，就可以改变振荡级的放大倍数，使得振荡器振荡状态处于临界状态，也就是说在未检测到金属前刚好未使振荡器起振。

Q2、Q3两个三极管组成一个检测电路，未检测到金属时，此时振荡电压会大于0.5V ，C4就会由于Q2三极管在负半周导通而短路，从而使Q3三极管截止；当线圈L1有金属物体靠近时，在金属导体中就会有涡电流产生，此时振荡回路中的能量损耗就会增大，使得正反馈减弱，振荡器振荡减弱，Q2三极管截止，电阻R2给C4电容充电，使得Q3三极管导通，蜂鸣器两端电压增大，从而使蜂鸣器发出声音。

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要通过长期的社会观察以及网上数据调研发现，雷达的应用十分广泛。

但普遍的雷达设备体积大，不利于携带。

而民用的常用小型雷达如：车载雷达、扫地机器人等，存在精确度不高、功能单一等缺点。

故本系统针对这一现状设计出一种精确度高、小型易携带、能显示障碍物的雷达探测设备。

本设备采用STM32F103C8T6作为主控制核心板，选择使用超声波信号作为主要探测信号，避免探测时对人体或物体造成伤害，具有成本低、速度快的特点。

超声波信号发送出去后，通过计算模块记录数据并经过算法处理得出障碍物的方位以及距离，同时添加预警功能模块根据所得位置信息判断当前是否要发出报警信号，提高预测性和安全性。

软件程序部分主要控制整个单片机进行信号发送、接收数据并处理数据能让数据正确显示在界面上。

经过多次实验结果测试：在忽略温湿度和声波衰减影响下，本探测雷达设备在可测距范围内可实现准确的距离测量，实验结果最大的平均误差不高于5%。

在整个信息处理过程，数据都能够快速实时更新，实验结果能够达到预期效果。

关键词：STM32雷达扫描超声波测距距离报警蓝牙通信AbstractThrough long-term social observation and online data research, it is found that radar is widely used.But the general radar equipment is bulky and not suitable for carrying.But the civil commonly used small radar such as: car radar, sweeping robot, etc., there are not high accuracy, single function and other shortcomings.Therefore, this system designs a kind of radar detection equipment with high accuracy, small and easy to carry, and can show obstacles.This device adopts STM32F103C8T6 as the main control core board, and selects ultrasonic signal as the main detection signal to avoid causing harm to human body or object during detection.Low cost investment and fast propagation speed are the advantages of ultrasound.After the ultrasonic signal is sent out, the location and distance of the obstacle can be obtained by recording the data of the calculation module and processing the algorithm. Meanwhile, the warning function module can be added to judge whether to send an alarm signal according to the obtained location information, so as to improve the predictability and safety.The software program mainly controls the whole SCM to send signals, receive data and process data so that the data can be displayed correctly on the interface.By analyzing the results of multiple test data,it is found that the detection radar system can achieve accurate range measurement within the range measurement range without the influence of temperature,humidity andultrasonic signal attenuation and the maximum average error of experimental results is no more than 5%.The data analysis can be real-time update during the whole information processing and the laboratory finding accord with expected effect.Key words:STM32 Radar scanner Ultrasonic ranging Display distance Bluetooth communication第一章绪论1.1设计背景随着当今社会的科技一直进步，探测类型设备的使用范围逐渐扩大，人们对探测类型电子设备的要求也越来越高。