文档介绍：学校名称广东药学院
作品名称金属探测器
指导老师
队员
注:第一位队员为组长
摘要
本设计主要是基于AT89C51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AT89C51单片机为核心,采用接近开关电感式传感器,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C语言编写。
关键词:单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应.
目录
第一章绪论 错误!未定义书签。
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第二章系统的总体设计 错误!未定义书签。
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第三章硬件电路设计 2
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实物电路图 7
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参考文献 9
附录…………………………………………………………………………………………… 10
1、源程序 10
2、元件清单……………………………………………………………………………………….10
金属探测器因其功能和市场应用领域的不同,分为以下几种:通道式金属探测器(又称:金属探测门;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。
现如今各行各业都加强了保安工作的部署,正是受此影响金属探测器的应用领域也成功地渗透到其他行业。如:高考进入考场前的检查、娱乐场所。公共娱乐场所的治安问题历来是社会各界关注的焦点,也是治安管理工作的难点。据统计,每年娱乐场所恶性打架斗殴事件和刑事案件发案率占60%以上,其作案凶器均是消费者随身带入娱乐场所。然而,此时简单的通道式金属探测门已不能完全满足安检的要求,安保人员需要的是一种能准确判定金属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发展历史上的又一次变革,原来单一的磁场分布变成了现在相互叠和而又相对独立的多个磁场,再根据人体工程学原理把门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。
本文介绍的基于单片机的智能型金属探测器,采用灵敏度极高的接近开关电感式传感器,感应由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AT89C51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;适用于对邮件、行李、包裹及人体夹带的伤害性金属物品(如:刀具、枪械、武器部件、弹药和金属包装的炸药等)的检测,可用于海关、机场、车站、码头的安全检查。也可用于探测隐藏于墙内、护墙板内侧、空洞和土壤的上述物品和金属物。
根据电磁理论,我们知道,当金属物体被置于变化的磁场中时,金属导体内就会产生自行闭合的感应电流,这就是金属的涡流效应。涡流要产生附加的磁场,与外磁场方向相反,削弱外磁场的变化。据此,将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上,流过线圈的电流会在周围产生交变磁场,当将金属靠近线圈时,金属产生的祸流磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大,交变电流的频率越大,则祸电流强度越大,对原磁场的抑制作用越强。
通过以上分析可知,当有金属物靠近通电线圈平面附近时,无论是介质磁导率的变化,还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。对于非铁磁性的金属
[包括抗磁体(如:金、银、铜、铅、锌等)和顺磁体(如锰、铬、钦等) ,较大,可以认为是导电不导磁的物质,主要产生涡流效应,磁效应可忽略不计;对于铁磁性金属(如:铁、钴、镍)很大,也较大,可认为是既可导电又导磁的物质,主要产生磁效应,同时又有涡流效应。
本设计正是基于这样的理论,来寻找一种适合的传感器来感应线圈的磁场变化,并把磁场信号的变化转变成电信号的变化,从而实现单片机的控制。正是本着这样一个设计思路来构建系统的硬件电路。
整个探测系统以8位单片机AT89S51作为控制核心,其硬件电路分为三个部分, 最小系统、声光报警模块、显示模块。
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系统结构块图
接近开关电感式传感器
控制单元
报警
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显示
在工作过程中,直接由接近开关电感式传感器输出数字信号,在没有检测到金属的时候传感器输出高电平,有金属靠近的时候传感器输出低电平。确定为探测金属,,,