基于单片机的金属探测器设计(附件)【字数：9467】
摘 要科技的迅速发展带动了社会的进步，金属探测器的设计已经应用到了社会中的各种场所。本次所设计的金属探测器分为硬件和软件两个部分，本次设计完成了系统总体框架的设计，运用了电磁感应等原理，完成了系统中硬件和软件的调试分析。通过实验证明了本设计的程序功能都是正确的，同时也实现了器件的操作功能。所设计的探测器具有较好的性能，能够很好的探测到金属的存在。待制作工艺进步后，探测器还可以进一步发展，应用于其他场所，为人类带来更大的方便。
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景和意义 1
1.2研究现状 1
1.3主要研究内容及成果特色 2
1.4论文结构安排 3
第二章 基本理论 4
2.1探测金属的理论依据 4
2.2传感器原理 5
2.3差拍式检测电路 5
2.4自激感应式检测电路 6
2.5耗能式检测电路 6
2.6基于单片机的金属探测器的设计方案 7
2.7 同类产品比较 8
第三章 系统设计 9
3.1硬件电路设计 9
3.2硬件单元电路设计 10
3.3振荡电路设计 10
3.4单片机系统 10
3.5外围设置与显示系统 11
3.6硬件电路焊接与调试 11
3.7软件结构设计 13
3.8软件模块设计 14
3.9 前端软件设计与集成 14
3.10软件功能的调试 16
第四章 实现性能分析 17
4.1系统性能分析 17
4.2基准频率测定方法的优缺点分析 17
4.3金属探测器的精度 17
第五章 结论和展望 18
5.1结论 18
5.2未来工作展望 19
致 谢 20
参考文献 20
附 录 21
附录A 系统实物图 21
附录B 系统总体电路图 22
第一章 绪论
1.1背景和意义
金属探测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
器的发明，使得人们可以探测人类随身携带的金属物品以及各种可能危害社会的金属物件。在当今的社会中，金属探测器已经成为了一种必需品，在车站等人流量较多的地方都可以看见金属探测器的身影，金属探测器还用于大型考试对学生所带物品的检测。
1.1.1发展过程
早在二战期间，为了发现埋藏在地底的地雷，各国的科学家便开始着手研制金属探测器。
工业革命时期，金属探测器就已经初具雏形，当时主要是为了探测金属矿。
但是，科技的飞速发展使得有些犯罪分子就会利用各种金属制造的物件进行犯罪，为了探测出人们是否携带了有害的金属物品，金属探测器便应用到了检测物品这一行。
再到后来，高考制度恢复，英语等考试难度大，为了防止学生作弊。金属探测器也用于检测学生是否携带作弊物件。
1.1.2 研究意义
科技的不断创新带动了社会的飞速发展。科技带给人们更好的生活，但是也给有些不法分子带去了新的犯罪工具。为了减少犯罪率，金属探测器的出现，大大减少了不法分子从事不法活动的机会。
高考是庄严而神圣的考试，肯定不准作弊的存在。有一些不法分子利用高科技帮助学生作弊，从而获得相应的报酬。国家为了防止这种作弊，金属探测器于是被应用到考场中，检测学生是否携带作弊物件。这也成为了我过监考制度中的一大改革[1]。
1.1.3主要应用场所
社会中的很多人流量大的地方都有金属探测器的存在，工厂，车站，机场，考场随处可见。
1.2研究现状
金属探测器在社会中的各种场地都有应用。因此也就出现了多种不同功能的金属探测器大致有以下几种：
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；
水下金属探测器[2]
1.3主要研究内容及成果特色
很多人都说金属探测器设计复杂，实则不然，其原理十分简单。就是交流电通过电感线圈产生一种变化快速的磁场，当有金属物体被检测是，就会产生感生涡流[3]。产生的涡流对本身磁场产生影响，从而引起蜂鸣器发出警报声。
1.3.1主要研究内容
根据本次设计的要求，设计出一种能够探测小型金属的金属探测器，大致需要分析和解决以下的几种问题：
1）原理分析
通过查阅相关书籍，对与金属探测器以及单片机相关的资料进行整理分析。
2）完成系统设计
根据自己分析出的结果，完成总体构架。
3）完成硬件方案的设计制作
硬件设计有LC振荡器、放大器、单片机电路、中断计时、滤波器、输出电路六部分组成。
4）软件方案的设计
目的：完成数据测量的功能、使结果能够动态的显示出来、数据能够正确的输出。
5）系统联合调试和参数测试
测量分析各种参数，实现硬件电路和软件程序的设计。
1.3.2成果特色
基于单片机的金属探测器需要将程序和硬件结合，具有较高的难度。本次设计将争取完成以下几个要求：
①此次设计的探测器的灵敏度要高，能够检测出任何符合要求的金属物件；
②探测器的稳定性也要较高，能够抵抗各种不同因素的干扰，维护人员维护也比较方便；
1.4论文结构安排
第一章绪论
简单阐述金属探测器的发展，以及金属探测器在当今社会中的应用。分析讨论本次设计的成果特色。
第二章基本理论
研究分析关于金属探测器的基本原理，通过对电路的调试和测试结果的分析对本次设计进行论证，提出基于单片机的金属探测器的设计方案，并表述该方案的优点。
第三章系统设计
具体介绍硬件电路和程序功能的设计与实现和软件电路的设计与调试。
第四章对系统性能进行分析
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景和意义 1
1.2研究现状 1
1.3主要研究内容及成果特色 2
1.4论文结构安排 3
第二章 基本理论 4
2.1探测金属的理论依据 4
2.2传感器原理 5
2.3差拍式检测电路 5
2.4自激感应式检测电路 6
2.5耗能式检测电路 6
2.6基于单片机的金属探测器的设计方案 7
2.7 同类产品比较 8
第三章 系统设计 9
3.1硬件电路设计 9
3.2硬件单元电路设计 10
3.3振荡电路设计 10
3.4单片机系统 10
3.5外围设置与显示系统 11
3.6硬件电路焊接与调试 11
3.7软件结构设计 13
3.8软件模块设计 14
3.9 前端软件设计与集成 14
3.10软件功能的调试 16
第四章 实现性能分析 17
4.1系统性能分析 17
4.2基准频率测定方法的优缺点分析 17
4.3金属探测器的精度 17
第五章 结论和展望 18
5.1结论 18
5.2未来工作展望 19
致 谢 20
参考文献 20
附 录 21
附录A 系统实物图 21
附录B 系统总体电路图 22
第一章 绪论
1.1背景和意义
金属探测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
器的发明，使得人们可以探测人类随身携带的金属物品以及各种可能危害社会的金属物件。在当今的社会中，金属探测器已经成为了一种必需品，在车站等人流量较多的地方都可以看见金属探测器的身影，金属探测器还用于大型考试对学生所带物品的检测。
1.1.1发展过程
早在二战期间，为了发现埋藏在地底的地雷，各国的科学家便开始着手研制金属探测器。
工业革命时期，金属探测器就已经初具雏形，当时主要是为了探测金属矿。
但是，科技的飞速发展使得有些犯罪分子就会利用各种金属制造的物件进行犯罪，为了探测出人们是否携带了有害的金属物品，金属探测器便应用到了检测物品这一行。
再到后来，高考制度恢复，英语等考试难度大，为了防止学生作弊。金属探测器也用于检测学生是否携带作弊物件。
1.1.2 研究意义
科技的不断创新带动了社会的飞速发展。科技带给人们更好的生活，但是也给有些不法分子带去了新的犯罪工具。为了减少犯罪率，金属探测器的出现，大大减少了不法分子从事不法活动的机会。
高考是庄严而神圣的考试，肯定不准作弊的存在。有一些不法分子利用高科技帮助学生作弊，从而获得相应的报酬。国家为了防止这种作弊，金属探测器于是被应用到考场中，检测学生是否携带作弊物件。这也成为了我过监考制度中的一大改革[1]。
1.1.3主要应用场所
社会中的很多人流量大的地方都有金属探测器的存在，工厂，车站，机场，考场随处可见。
1.2研究现状
金属探测器在社会中的各种场地都有应用。因此也就出现了多种不同功能的金属探测器大致有以下几种：
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；
水下金属探测器[2]
1.3主要研究内容及成果特色
很多人都说金属探测器设计复杂，实则不然，其原理十分简单。就是交流电通过电感线圈产生一种变化快速的磁场，当有金属物体被检测是，就会产生感生涡流[3]。产生的涡流对本身磁场产生影响，从而引起蜂鸣器发出警报声。
1.3.1主要研究内容
根据本次设计的要求，设计出一种能够探测小型金属的金属探测器，大致需要分析和解决以下的几种问题：
1）原理分析
通过查阅相关书籍，对与金属探测器以及单片机相关的资料进行整理分析。
2）完成系统设计
根据自己分析出的结果，完成总体构架。
3）完成硬件方案的设计制作
硬件设计有LC振荡器、放大器、单片机电路、中断计时、滤波器、输出电路六部分组成。
4）软件方案的设计
目的：完成数据测量的功能、使结果能够动态的显示出来、数据能够正确的输出。
5）系统联合调试和参数测试
测量分析各种参数，实现硬件电路和软件程序的设计。
1.3.2成果特色
基于单片机的金属探测器需要将程序和硬件结合，具有较高的难度。本次设计将争取完成以下几个要求：
①此次设计的探测器的灵敏度要高，能够检测出任何符合要求的金属物件；
②探测器的稳定性也要较高，能够抵抗各种不同因素的干扰，维护人员维护也比较方便；
1.4论文结构安排
第一章绪论
简单阐述金属探测器的发展，以及金属探测器在当今社会中的应用。分析讨论本次设计的成果特色。
第二章基本理论
研究分析关于金属探测器的基本原理，通过对电路的调试和测试结果的分析对本次设计进行论证，提出基于单片机的金属探测器的设计方案，并表述该方案的优点。
第三章系统设计
具体介绍硬件电路和程序功能的设计与实现和软件电路的设计与调试。
第四章对系统性能进行分析
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