CN204666825U - 一种基于at89s52单片机控制的智能型金属探测器 - Google Patents
一种基于at89s52单片机控制的智能型金属探测器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，包括线圈振荡电路与控制电路，所述线圈振荡电路包括多谐振荡器、放大器和探测线圈，放大器接于探测线圈与多谐振荡器之间，所述控制电路包括霍尔元件、放大电路、峰值检波电路、模数转换器（A/D转换器）、单片机（CPU）、LED显示电路、报警电路及电源电路，所述霍尔元件检测探测线圈并与放大电路相连，通过峰值检波电路与模数转换器与单片机相连，所述LED显示电路与单片机相连，所述报警电路与单片机相连，所述电源电路与单片机相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属检测技术领域，特别涉及一种下基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器。
背景技术
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。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种电路简单，探测灵敏度高，且整个系统不易受外界干扰的基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器。
本实用新型的技术解决方案是一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，包括线圈振荡电路与控制电路，所述线圈振荡电路包括多谐振荡器、放大器和探测线圈，放大器接于探测线圈与多谐振荡器之间，所述控制电路包括霍尔元件、放大电路、峰值检波电路、模数转换器（A/D转换器）、单片机（CPU）、LED显示电路、报警电路及电源电路，所述霍尔元件检测探测线圈并与放大电路相连，通过峰值检波电路与模数转换器与单片机相连，所述LED显示电路与单片机相连，所述报警电路与单片机相连，所述电源电路与单片机相连。
作为优选：所述A/D转换器的型号为ADC0809，是8位逐次逼近型，片内有八路模拟开关，可对八路模拟电压量实现分时转换，转换速度为10千次/秒。
作为优选：所述单片机的型号为AT89S52，AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8KBytesISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS—51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。
作为优选：所述报警电路为声光报警电路，一旦发现金属出现，则被测物理量超限由单片机I/O口的P1.0控制发光二极管进行光报警的同时，P1.6还触发无源蜂鸣器用声报警提醒检测人员注意，进行必要的定位搜身检查。
作为优选：所述霍尔元件为UGN3503U线性霍尔元件。
与现有技术相比，本实用新型具有如下所述的积极效果：基于单片机的智能型金属探测器，采用灵敏度极高的线性霍尔元件作为传感器，感应由于金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化，提高了检测精度:处理部件则采用AT89S52单片机作为检测和控制核心，对检测结果进行分析判断，有效地保证了检侧原理的实施，大大提高了系统的可靠性、灵敏度和抗干扰性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型下面将结合附图作进一步详述：
请参阅图1所示，一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，包括线圈振荡电路与控制电路，所述线圈振荡电路包括多谐振荡器、放大器和探测线圈，放大器接于探测线圈与多谐振荡器之间，所述控制电路包括霍尔元件、放大电路、峰值检波电路、模数转换器（A/D转换器）、单片机（CPU）、LED显示电路、报警电路及电源电路，所述霍尔元件检测探测线圈并与放大电路相连，通过峰值检波电路与模数转换器与单片机相连，所述LED显示电路与单片机相连，所述报警电路与单片机相连，所述电源电路与单片机相连。
作为优选：所述A/D转换器的型号为ADC0809，是8位逐次逼近型，片内有八路模拟开关，可对八路模拟电压量实现分时转换，转换速度为10千次/秒。
作为优选：所述单片机的型号为AT89S52，AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8KBytesISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS—51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。
作为优选：所述报警电路为声光报警电路，一旦发现金属出现，则被测物理量超限由单片机I/O口的P1.0控制发光二极管进行光报警的同时，P1.6还触发无源蜂鸣器用声报警提醒检测人员注意，进行必要的定位搜身检查。
作为优选：所述霍尔元件为UGN3503U线性霍尔元件。
本实用新型的工作原理为：在工作过程中，由555定时器构成的多谐振荡器产生一个频率为24KHz的脉冲信号经过缓冲和放大之后，形成频率稳定度高、功率较大的脉冲信号输入到探测线圈中，通电的线圈周围就会产生磁场，此时，固定在线圈L1中心的霍尔元件UGN3503U就会感应到线圈周围的磁场，并将磁场强度信号线性地转变成电压信号。
在无金属的情况下，假设霍尔输出电压为μ0，该电压信号μ0很微弱，属mV即信号，μ0经过放大电路放大，再通过峰值检波电路，得到响应的0V~5V的峰值输出电压U0，以满足ADC0809的量程，经A/D转换后，将U0的数字量输入到单片机储存起来。此后，以该电压信号作为基准电压，与A/D转换器采集到的电压信号进行比较判断。
当探测线圈L1靠近金属物体时，由于电磁感应现象，会使探测电感值发生变化，从而使其周围的磁场发生变化，霍尔元件感应到该变化的磁场，并将其线性地转变成电压信号μx，该变化的电压经过放大电路、峰值检波电路后，得到响应的0V~5V的峰值输出电压Ux，然后经A/D转换后，输入到CPU，由CPU 完成Ux与基准电压U0的比较，二者比较|Ux-U0|得到一个差值，此差值与预设的灵敏度UΔ再做比较。当然，UΔ大小的设定决定着系统精度的高低。若|Ux-U0|>UΔ，就确定为探测金属，CPU输出口P1.0输出信号驱动发光二极管发光报警，同时P1.6控制蜂鸣器发出声响，进行声音报警。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型权利要求的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，其特征在于，包括线圈振荡电路与控制电路，所述线圈振荡电路包括多谐振荡器、放大器和探测线圈，放大器接于探测线圈与多谐振荡器之间，所述控制电路包括霍尔元件、放大电路、峰值检波电路、模数转换器、单片机、LED显示电路、报警电路及电源电路，所述霍尔元件检测探测线圈并与放大电路相连，通过峰值检波电路与模数转换器与单片机相连，所述LED显示电路与单片机相连，所述报警电路与单片机相连，所述电源电路与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，其特征在于，所述A/D转换器的型号为ADC0809，是8位逐次逼近型，片内有八路模拟开关，可对八路模拟电压量实现分时转换，转换速度为10千次/秒。
3.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，其特征在于，所述单片机的型号为AT89S52，AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8KBytesISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS—51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。
4.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，其特征在于，所述报警电路为声光报警电路，一旦发现金属出现，则被测物理量超限由单片机I/O口的P1.0控制发光二极管进行光报警的同时，P1.6还触发无源蜂鸣器用声报警提醒检测人员注意，进行必要的定位搜身检查。
5.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器，其特征在于，所述霍尔元件为UGN3503U线性霍尔元件。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107843933A (zh) * | 2016-09-17 | 2018-03-27 | 长沙闽壹湖电子科技有限责任公司 | 一种基于单片机的安检门设计 |
| CN108227014A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-06-29 | 上海市浦东新区人民医院 | 一种用于mr检查前人体金属材料的检测装置 |
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