金属探测器本科生毕业论文论文报告.doc

金属探测器毕业论文金属探测器毕业论文 摘摘 要要 金属探测器是专门用来探测金属的仪器 广泛应用于工业生产 安检 娱乐等领 域 这里我们设计的是一个基于单片机的手持金属探测器 它可以检测到人随身携带 的金属物品 如小刀 钢笔甚至可以检测到香烟盒 内部有铝薄膜 可随身携带 使用 方便 金属探测是根据电磁感应原理制成的 将一金属置于变化的磁场当中时 根据电 磁感应原理就会在金属内部产生涡流 涡流产生的磁场反过来又影响原磁场 这种变 化可以转换为电压幅值的变化 供相关电路进行检测 它也可以表现为振荡电路频率 的变化 用检测频率的办法进行检测 这里使用的是后者 振荡部分由电容三点式振 荡电路组成 产生的正弦波进行放大和脉冲转换电路 再送入单片机 由单片机探测 它频率的变化 当遇见金属时由于电磁感应原理原先建立起来的振荡将受到影响 频 率将发生变化 单片机探测到这种变化后进行报警 本次金属探测器的设计还给它添加了接口可以和外围的系统进行通讯 这里实现 了与液晶显示 键盘和AT89S52组成的外围数据处理与显示模块的通信 对前端探测 到的数据进行再处理和分析 并将结果显示在液晶屏幕上 并可以通过键盘对前端的 探测进度进行设置 关键字 关键字 金属探测 电磁感应原理 单片机 涡流 振荡电路 ABSTRACT Metal detector is an instrument which use for detecting metal specially it has been extensively used in produce Safety inspection entertainment and so on Here we designed a handheld metal detectors which based on the MCU It can detect people carrying metal items such as knives pens and even boxes of cigarettes within the aluminum film Portable easy to use It is made according to principle of electromagnetism induction when we put an metal object around magnetic field with changing series there will produce vortex inner metal object The vortex will create magnetic field too The new magnetic field will affect the old The change can be convert into voltage signal for detecting by relative electrocircuit It can also convert into frequency signal and be detected by frequency detector Here we use the second method The oscillation circuit part is composed by Capacitance three point oscillation circuit The signal created by the part is magnified first and then convert into impulse signal Then it can be processed by SCM SCM detect its frequency compare with the base frequency and then determine whether to worn We add an interface to the detector So it can communicate with other SCM system which content a lcd a keyboard a SCM The SCM system can process the data more precisely and then display the result through lcd the keyboard is used for user who want to set the detecting precision Keywords metaldetector the principle of electromagnetism induction SCM vortex oscillation circuit I 目目 录录 1 引言引言 1 2 综述综述 3 3 方案论证方案论证 5 3 1 基于单片机的金属探测器的设计方案 5 3 2 MD 898K 金属探测器 6 3 3 基于霍尔器件的数字金属探测器 6 4 总体设计总体设计 8 4 1 硬件电路设计 8 4 2 软件结构设计 9 4 2 1 前端程序结构设计 9 4 2 2 外围数据处理与显示程序结构设计 10 5 单元电路设计单元电路设计 11 5 1 振荡电路设计 11 5 2 放大电路和脉冲变换电路 12 5 3 单片机系统 14 5 4 外围设置与显示系统 15 6 软件模块设计软件模块设计 17 6 1 前端软件设计 17 6 2 外围数据处理与显示模块设计 20 7 实现与性能分析实现与性能分析 23 7 1 硬件电路焊接与调试 23 7 1 1 振荡电路的焊接与调试 23 7 1 2 放大电路与脉冲转换电路的焊接与调试 24 7 1 3 单片机系统的焊接与调试 24 7 1 4 外围数据处理与显示模块的焊接与调试 25 7 2 软件模块的调试与集成 27 II 7 2 1 前端金属探测模块的调试与集成 28 7 2 2 外围数据处理与显示模块的调试与集成 30 7 3 系统性能分析 31 7 3 1 基准频率测定方法的优缺点分析 32 7 3 2 金属探测的精度 32 总结总结 33 致谢致谢 34 参考文献参考文献 35 附录附录 36 附录一 系统实物图 36 附录二 系统总体电路图 37 附录三 防抖动键盘处理源程序 40 附录四 前端金属探测部分源程序 43 附录五 外围金属探测精度设置源程序 49 1 1 引引 言言 金属探测器是一中专门用来探测金属的仪器 除了探测有金属外壳或金属部件的 地雷以外 还可以用来探测隐蔽在墙壁内部的电线 埋在地下的水管电缆 甚至能够 地下探宝 发现埋藏在地下的金属物体 目前还广泛用于各种大型会议中心 汇展场 管 体育场管公检法 监狱系统及娱乐场所的安全检查和工厂企业的防偷检查 甚至 用于对高考禁带物品的检查 金属探测器按其功能和市场应用的不同可分为以下几种 通道式金属探测器 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 4 世界上第一台金属探测器诞生与1960年 步入工业时代的最初的金属探测器主要 用于工矿业 是检查矿产纯度和提高效益的得力助手 随着社会的发展 犯罪案件的 上升 1970年金属探测器被引入一个新的应用领域 安全检查 也就是今天所使用 的金属探测门的雏形 它的出现意味着人类对安全认识已步入一个新纪元 20世纪70年代随着航空工业的迅速发展 劫机和危险事件的发生使航空和机场安 全逐渐受到重视 于是在机场众多设备中 金属探测门排查违禁物品的重要角色 同 样再0世纪70年代 由于金属探测门在机场安检中崭露头角 大型运动会 展览会及政 府安全保卫工作中开始启用金属探测门 20世纪80年代 监狱暴力案件呈直线上升趋势 如何及早预防并阻止暴力案件发 生成了监狱管理工作中的重中之重 在依靠警员对囚犯加强管理的同时 金属探测门 再次成为了美国 英国 比利时等发达国家监狱管理机构必备的安检设备 与此同时 西方兴起的 探宝热 也使金属探测器取得了长足的发展 进入20世纪90年代 迅速升温的电子制造业成了这个时代的宠儿 大型的电子公 司为了减少产品的流失 结束员工与公司之间的尴尬局面 陆续采用了金属探测门和 手持金属探测器 作为管理员工行为 减少产品流失的利刃 于是金属探测器又有了 它的新作用产品防盗 9 11 事件发生后反恐成为国际社会的一个重要的议题 爆炸案 恐怖活动的猖 獗使恐怖分子成了各国安全部门重点打击的对象 此时国际社会 安全防范 的认识 也提高到了一个新的高度 受 9 11 事件的影响各行各业加强了保安工作的部署 金 属探测器也成功渗透到公共娱乐场所等行业 然而此时简单的通道式金属探测门已不 能完全满足安检要求 安检人员需要的是一种能准确判定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历史上又一次变革 原来 2 单一的磁场分布变成了现在互相叠加而又相对独立的多个磁场 在根据人体工程学把 人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 又根据国务院发布 监考人员在高考考又根据国务院 发布 监考人员在高考考场里使用金属探测器符合相关规 定 它将作为一项常规措施载入我国考试监考制度中 4 金属探测器的工作原理简单的讲就是利用电磁感应原理 让交流电通过电感线圈 产生迅速变化的磁场 该磁场能在被检测的金属物体内部产生感生涡流 3 涡流反过来 有影响原来的磁场 引发探测器发声 金属探测器自诞生至今40多年过去了 金属探测器经历了几代金属探测的变革 从最初的信号模拟技术到连续波技术 再到今天的数字脉冲技术 金属探测器简单的 磁场切割原理被引入多种技术成果中 无论是灵敏度 分辨率 探测精度还是在工作 性能上都得到了质的飞跃 应用领域也随着产品质量的提高延伸到多个行业 3 2 综综 述述 金属探测器是基于电磁感应原理工作的 依工作方式主要有脉冲感应型 VLF very low frequency 连续波型和LC振荡型三类 其中LC振荡型主要应用在小目标 近距探测方面 已较少使用 目前广泛应用的金属探测器主要是脉冲感应型和VLF连 续波型 脉冲感应型和连续波型金属探测器都是通过探测被测金属感应电流产生的二 次磁场确定被测金属的有无及种类 脉冲感应型金属探测器检测波形为随时间指数衰 减的波形 由于脉冲感应型检测波形的特殊性 在很大程度上限制了数字信号处理技 术在脉冲感应型金属探测器中的应用 VLF连续波型检测波形为有特定相位滞后的正 弦波 当前有很多数字信号处理算法适用于VLF连续波型 连续波型金属探测器具有 广阔的发展前景 VLF连续波型金属探测器中 接收线圈上的感生电压主要受介质的磁导率影响 铁磁性物质的磁导率很高 即 1 如铸铁为200 400 非铁磁性物质的磁导率近似 等于真空中的磁导率 部分非铁磁性物质 1 如铜 银的相对磁导率分别为 0 99990 0 999974 部分非铁磁性物质 1 如铂的相对磁导率为1 00026 当铁磁性物 质接近线圈时 线圈间介质磁导率偏大 接收线圈上的感生电压显著增大 当 1的非 铁磁性物质 如铜 银 接近线圈时 线圈间介质磁导率减小 接收线圈上的感生电压值 减小 当 1的非铁磁性物质 如铂 接近线圈时 线圈间介质磁导率增加 接收线圈上 的感生电压的的电压幅值微弱增加 4 在技术进步的前提下 今日的金属探测器有能力作比以前更多 更为复杂的工作 整体来讲 当今的金属探测器已经出现了两种最具特色的技术功能 其中之一是金属 探测器的网络化功能 具备了这种技术 人们可以在任何一个地方拨打该金属探测器 对仪器进行维修 分析所通过的人流量 并可根据治安的好坏或威胁的大小 调整金 属探测器的工作灵敏度 所有这一切都可以远距离进行操作 金属探测器的另一个技 术进步就是分段限时技术的出现 世界几大著名的金属探测器生产厂商 如 EIPaso CeiaUSA Ranger 2 写指令38H 不检测忙信号 3 延时5ms 4 写指令38H 不检测忙信号 27 5 延时5ms 6 写指令38H 不检测忙信号以后每次读 写操作之前均要检测忙信号 7 写指令38H显示模式设置 8 写指令08H显示关闭 9 写指令01H显示清屏 10 写指令6H显示光标移动设置 11 写指令0CH显示开及光标设置 11 液晶显示器的VDD和VO之间接了一个10K的电位器是用来调节对比度用的 在对 液晶调试的过程中应尽量使对比度大 也就是使VO端的输出端电压低 其次 液晶显 示器在没有给它输入正确的数据的时候 屏幕的一半是黑屏 这不能说液晶显示器坏 了 恰恰相反 它说明了液晶显示器是好的你需要检查你的程序 最后液晶显示器的 初试化也很重要 应按照datasheet上面所给的初始化顺序和延时时间来严格进行 如有 不慎 也会出现半边黑屏的情况 键盘采用的是2 3的按键阵列 键盘的调试 是在液晶调试完毕后 这样可以借 助于液晶来判断键盘按下是否会有响应 一遇到键盘都会涉及到键盘的防抖动问题 键盘的防抖动有两种方法 一种是硬件方法 那就是在硬件电路里加延时来去掉抖动 另一种方法是软件方法 就是在对键盘扫描采用一定的方法和延时来防止抖动 本次 设计采用的是软件的方法 将在软件调试中进行详细的论述 4 出现的问题和解决方法 1 在一开始调试液晶时发现液晶屏幕上即没有显示的字符 也没有出现半边黑屏 的现象 以为是接法不当将液晶显示器给烧了 其实事实不是这样 每个1602的使用 电路中都会要求配一个电位器 它是用来调整液晶的偏压的 最后的结果是可以提高 或降低液晶的对比度 必须选择适当的偏压 因为偏压过大就会出现刚才所说的现象 偏压过小就会出现 鬼影现象 两个都不是我们所期望的 但是在一开始调试液晶的 时候 建议将偏压调制最小 这样无论如何它会有所显示 当你将液晶全都验证好时 再将偏压调制适中 2 也是液晶问题 出现黑屏以后 发现无论送给液晶什么数据它都是黑屏 没显 示任何字符串 最终决定让它只显示一个字符 但是还是黑屏 检查电路后发现 原 来是将P0 9接为P0 10 由于P0 10是管脚EA VPP它是接电源的 也就是说给液晶显示器第 8位数据管脚的电平时刻为高 这样在你将要显示的字符送给液晶显示器时 这个字符 很可能就不是ASCII字符 所以无法显示出现黑屏 因此总结出调试液晶时应该注意的 问题 首先 若在在调试时液晶出现黑屏 那说明液晶显示器是好的 你应检查你的 28 程序和电路 如果没有出现黑屏 你应该调节电位器使偏压减小以至有所显示 其次 如果出现黑屏你应该检查三点两点 一个是液晶显示器的初始化 看初始化指令字调 用的顺序对不对 中间必要的延时加没加 另一个是保证向液晶传入数据的数据端口 无误 最后一个是 看你读写的时序和控制字的电平是否严格按照产品说明书上的要 求 7 2 软件模块的调试与集成软件模块的调试与集成 程序部分的调试采用的是从下到上逐步集成的思想 先将各个小的模块验证成功 在将它们集成为一个大的模块进行验证 最后到整个系统的集成调试 这里进行程序 开发所使用的工具是 keil 第二版 在进行调试时程序要不停的写入单片机进行即时的 验证 所以必备烧写程序的工具 这里使用的是 TOP2000 烧写器和它的配套烧写软件 7 2 1 前端金属探测模块的调试与集成前端金属探测模块的调试与集成 程序的作用是对硬件电路传过来的电信号进行分析 处理 判断最后发出控制信 号 这一部分软件的主要功能是频率的检测与报警 由于这一部分所用的单片机编程 存储空间比较小 且程序的数据来自于底层的电路信号所以选用MCS 51汇编指令来 进行变成 1 频率检测 从示波器上可以看到振荡的频率大约为33KHz 这里的频率探测是以50ms为一个 单位 也就是50ms内计数器1所记录的脉冲数 并以此值作为判断有无金属的依据 在 程序中将每次获得的频率值存到两个内存单元中 一个存高8位 一个存低8位 使用 的时候只需到固定的内存单元中进行读取 2 频率的分析计算 由于频率值分存在两个内存单元 为16位 因此对它的处理都是另外编写的16位 运算 其中包括加法 比较 比较程序的程序流程图详见第二章 比较程序的结果保 存在自定义的标记中 主程序中就是根据比较子程序的结果来判断是否有金属 3 数据通信 外围与前端单片机之间通信的信息多为16位的频率值 在进行数据接受时 使用 一标志 用来完整的接受16为数据 串口通讯的方式选择方式2 异步通讯 无奇偶校 验 4 出现的问题与解决方法 29 1 在用MCS 51编写程序时 立即寻址时 一定要在立即数前加 否则的程序 将以直接寻址的方式对待 造成不可预料的错误 2 频率测定时要不停的使用定时器 因此不停的要引发定时器中断 在编程的过 程中曾经出现过定时器中断处理程序只能被引发一次 而后面即使发生中断 也不会 执行中断处理程序的现象 结果发现原来是将RETI写为RET的原因 RETI除了执行 RET的指令功能外 还清除内部响应的中断状态寄存器因此中断服务子程序必须以 RETI为结束指令 3 写延时指令时需小心死循环 此次调试过程中曾经出现过这样的情况 开始不 知道问题的原因所在 最后在每一步设标志才找出原因 5 定时计数器的使用介绍 定时器的结构图如图7 1 9 所示 其中TCON用于控制定时 计数器T0和T1的启动和 停止 同时包含定时 计数器的状态 它属于特殊功能寄存器其内容靠软件设置 系统 复位时寄存器的所有位都被清零 定时计数器的工作方式是在TMOD寄存器中设置的 TMOD 图7 1 定时 计数器原理框图 和TCON的格式如图7 2 9 所示 模式设置组合如表7 1 9 由于这里只用到方式1所以对方 式1加以说明 方式1的结构如图7 3 7 所示 方式1为计数器THX作为高8位TLX作为低8 位 定时时间 216 T0初值 时钟周期 12 7 因此要定时50ms需给定时器T0的初值 为D8F0H 图7 2 定时 计数器的控制字格式 TH1TL1TH0TL0 TCONTCON 微处理器 CPU TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0 GATEC TM1M0GATEC TM1M0 TCON TMOD 30 表7 1 模式设置组合 M1M0功能选择 00方式0 13位定时 计数器 01方式1 16位定时 计数器 10方式2常数自动装入寄存器 11 仅适用于T0 分为两个8位 计数器 对T1停止计数 图7 3 T0定时计数器的工作原理图 7 2 2 外围数据处理与显示模块的调试与集成外围数据处理与显示模块的调试与集成 这一部分的程序是用C语言来写的 原因是这一部分的程序量 大倾向与数据处理 而非底层的电路控制 1 键盘模块的调试 键盘模块包括键盘输入的接收和键盘输入的处理 两个部分相互依赖 键盘接收 部分采用了软件防抖动技术其基本原理如图7 4所示 2 出现的问题 按键在按下的瞬间 它不是产生一个完整的脉冲信号 而是带有无数个毛刺的信 号序列 要是不加防抖动处理或是防抖动处理的不好 那么程序接收到的将是按键多 31 次按下 这样会产生意想不到的错误 在外围处理模块有一个精度设置模块 一个精 度 加 按钮 一个精度 减 按钮 一开始程序的防抖动是这样的 没有延时 只 有行列值确定和一次校验 最后按下 加 键后 液晶上显示的数值从初始值一直往 上加 按下减值后数值有一直往下减 最后加二次检验和延时后这种现象消失了 原 因是改进后的代码每进行一次键位的确定都要经过3个步骤 每个步骤5ms 这三步骤 必须同时满足 才能确定一个键位的按下 要是其中那一步出现了问题都会重新开始 这样就避免了很多干扰和脉冲中的毛刺 确确定定行行列列 延延时时5ms 行行列列确确定定成成功功 检检验验一一 J1 R 3 C 延延时时5ms 检检验验一一通通过过 检检验验二二 J2 R 3 C 延延时时5ms 检检验验一一通通过过 JI J2 J J1 J2 返返回回 J 7 否否 否否 否否 是是 是是 否否 是是 是是 图7 4 防抖动键盘程序流程图 32 R 表示确定的行值 C表示确定的列值 J 最终确定键值 J1 第一次确定的键值 J2第二次确定的键值 7 3 系统性能分析系统性能分析 这里主要分析一下影响系统探测精度的因素以及提高探测精度的方法 7 3 1 基准频率测定方法的优缺点分析基准频率测定方法的优缺点分析 基准频率测定所使用的程序流程图如图6 2所示 由图可知基准频率不是一开始就 设定的固定值 而是在系统开始运行时进行即时测定的 当然在振荡电路确定后系统 的振荡频率也就固定下来 那么为什么不选用这个固定值作为基准频率 只能说这两 个方案各有利弊吧 如果一开始就将基准频率固定 那么系统要做的是 绝对金属的 测量 意思是说 一旦遇见金属使得振荡电路的频率发生改变 用这个变化了的频率 与固定的频率进行比较 如果超出了改变的范围则进行报警 但是如果遇见这种情况 在一堆同类型金属中检测别的类型的金属时这种法就不行 那就要用到 相对金属测 量 也就是本次所使用的方法 是在系统运行是对频率进行确定 这样基准频率将随 着环境的不同而变化 所以它探测金属的情况 是在当前环境中去检测金属的 所以 可以辨别不同的金属 7 3 2 金属探测的精度金属探测的精度 金属探测器根据应用的不同 会有不同的精度要求 决定这一点的是金属探测器 本身的设计与实现 这里只对本次毕业设计所做的金属探测器的精度进行讨论 对与 本次设计的金属探测器影响它精度的有三方面因素 首先是振荡电路的振荡频率与幅 值 其次是频率的测量 再次时频率变化范围的确定 这决定频率超过什么范围才进行 报警 振荡电路的频率与幅值 是有振荡电路本身的设计方案决定的 一经实现就无 法改变 因此这里只对后两者进行讨论 先说频率的测量 频率测量的问题是说你多 长时间的脉冲数作为进行比较判断的频率 这一点很重要 它直接影响着测量的精度 你选择10ms 20ms 和50ms为单位所测的值 对频率变化所反映的程度是不同的 例 如10ms和50ms相差5倍 如果遇见某金属使振荡电路的频率增加20 那么用10ms做单 位的则探测不到这种变化 而使用50ms的则可以探测到 也就是说所选用的时间段越 长探测的精确度越高 下来就是你在程序中设定的频率的变化范围 它用来报警 如 果当前的振荡频率高出或低出基准频率某个值 那么就驱动蜂鸣器进行报警 很显然 33 这个值设置的越大则探测的精度越小 用户也是通过这种方法来改变探测的精度的 他在键盘上增加或减小的值就是这个频率的变化范围 34 总总 结结 本次所做的题目为手持数字金属探测器 经历了金属探测器原理分析 总体设计 实现调试和最后的项目改进5个步骤 充分体会到了进行电子产品开发的辛劳 也从中 体悟到了如何从事工程项目的开发以及应该具备的品质 做完这次毕业设计后我身有 体会 我觉得作为一个自然科学研究与学习的人员 首要具备的品质是冷静 要冷静 的寻找问题的根源 冷静的面对任何突发的情况 只有这样你才能寻找更好的方法摆 脱目前的困境 解决现存的问题 其次 要有足够的耐心 在进行工程的开发 尤其 是电子产品的开发时 其过程中会暴露出许许多多的问题 你必须耐心对待这些问题 找出原因最后满足项目的要求 如过没有足够的耐心和勇气遇见挫折就开始心浮气躁 不知所措 那么要想顺利完成一件工程真是难上加难 这里所使用的设计方案其实有很大的扩展空间 既然金属探测模块对外提供了一 个数据接口 我们可以在这个接口之上添加一个无线的收发模块 单片机传过来的数 据通过无线发送模块发送出去 接收模块通过一个串口连接到PC机 在PC机中用软件 编写一个接收器 对接收过来的数据进行再处理 PC机具有强大的存储空间 这样可 以引入更加复杂的算法来对数据进行处理 进一步准确的判断金属的类型 况且通过 PC机还可以获得更加庞大的网络资源 可以借此对金属探测器的功能进行在扩大 还 可以将前端金属探测模块做成一个探雷小车 小车在前方进行探测 而操作人员只需 在很远处借助于一台PC机就会对前端的情形了如指掌 其实还可以与更多的数字功能模块相连实现更加强大的功能 这就是数字探测器 的魅力所在 35 致致 谢谢 毕业设计是一个重要的教学环节 也是对学生综合素质的一次考核 所要完成的 任务对每个同学来说都是一次挑战 这次能够顺利地完成手持数字金属探测器的设计与实现 离不开老师 同学和家 长的支持 这里特别感谢我的指导老师朱宇副教授 没有他的多次指导和建议就不会 有现在的成果 还有与我一起进行电子制作的伙伴们 没有我们彼此并肩作战 相互 支持的氛围 同样不会有现在的成果 由于本人时间比较仓促 本次毕业设计金属探测器 还有很大的扩展空间 这里 提供了一个数字金属探测器的设计思想 若有不足之处还望指正 36 参考文献参考文献 1 范丽珍 李树华 基于单片机的智能型金属探测器设计 J 内蒙古大学学报自然科学版 2006 2 刘慧娟 张奕黄 一种数字金属探测器的设计 J 北京交通大学仪器仪表学报 2004 8 3 张学勇 赵群 李义宝 唐震 一种金属探测器的设计 J 安徽建筑工业学院学报 2007 6 4 司德平 漫谈金属探测器 J 物理通报 2006 4 5 李金平 沈明山 姜余祥 电子系统设计 M 北京 电子工业出版社 2007 8 6 张庆双 电子元器件的选用与检测 M 机械工业出版社 2005 1 7 张振荣 晋明武 王毅平 MCS 51 单片机原理及实用技术 M 人民邮电出版社 2000 8 8 胡辉 单片机原理及应用设计 M 中国水利水电出版社 2005 7 9 秦实宏 周龙 肖忠 单片机原理与应用技术 M 中国水利水电出版社 2005 9 10 胡学海 单片机原理及应用系统设计 M 电子工业出版社 2005 8 11 张洪润 张亚凡 单片机原理及应用 M 清华大学出版社 2007 6 12 李琼瑞 国外最新应用电路设计精选 M 电子工业出版社 2005 6 13 黄智伟 全国大学生电子设计竞赛技能训练 M 北京航空航天大学出 2005 6 14 李瀚荪 电路分析基础 M 高等教育出版社 1993 6 3 15 康华光 电子技术基础 M 高等教育出版社 1999 6 4 16 17 18 37 附录附录 附录一附录一 系统实物图系统实物图 38 40 附录二附录二 系统总体电路图系统总体电路图 41 42 附录三附录三 防抖动键盘处理源程序防抖动键盘处理源程序 void EnterAccept scankey KBD PORT if scankey 0 xe3 keypress 1 else keypress 0 switch fsm key case FSM INIT 键盘初始化 开始一执行就可以进入键盘检测程序段 KBD PORT 0 xe3 fsm key FSM WAIT PRESS break case FSM WAIT PRESS 键盘监测 如果有按键按下 则判断是哪一个被按下去了 主 要是通过判断行与列而得到 if keypress 若有键按下先判断是那一行 key val 7 if KR0 0 kbd row 0 记录是那一行 else if KR1 0 kbd row 1 else fsm key FSM INIT KBD PORT 0 xfc 寄存器的高四位变F低四位变为0 用于检测是哪一列 if KBD PORT 0 xfc 43 if KC0 0 fsm key FSM VERFY1 下一个时间段为确认时间段 kbd col 0 记录列号 else if KC1 0 fsm key FSM VERFY1 kbd col 1 else if KC2 0 fsm key FSM VERFY1 kbd col 2 else fsm key FSM INIT 如果无按键被按下则返回初始化状态 else fsm key FSM INIT 如果无按键被按下则返回初始化状态 break case FSM VERFY1 switch KBD PORT case 0 xf8 key val1 kbd row 3 kbd col break case 0 xf4 key val1 kbd row 3 kbd col break case 0 xec key val1 kbd row 3 kbd col break default key val1 7 break KBD PORT 0 xe3 还原到初始的检测状态 fsm key FSM VERFY2 break 44 case FSM VERFY2 switch KBD PORT case 0 xe2 key val2 kbd row 3 kbd col break case 0 xe1 key val2 kbd row 3 kbd col break default key val2 7 break fsm key FSM WAIT RELESE break case FSM WAIT RELESE if keypress 若键盘未释放 则继续保持在键盘释放状态 fsm key FSM INIT setDally 4 break default fsm key FSM INIT break if key val1 key val2 key val 7 else key val key val1 key val1 7 key val2 7 45 附录四附录四 前端金属探测部分源程序前端金属探测部分源程序 ORG 0000H LJMP START ORG 000BH 定时器T0中断程序入口 LJMP TT0 ORG 0013H AJMP INTT1 F COMMEQU23H 标志是否要进行通讯 F FREQU20H 标志基准 频率是否顺利获得 F DFEQU21H 标志是否以获得新探测到的频率 F WEQU22H 标志警报的类型 逆磁性还是顺磁性 F COMPEQU24H 标志探测的频率是否在正常的频率范围 F OKEQU25H F CHANGE EQU26H PRISEHEQU49H PRISELEQU50H START MOVSP 60H MOVP3 0FFH MOVP1 0FFH MOVTMOD 51H MOVSCON 80H MOVPCON 80H SETBET0 SETBEX1 SETBIT1 SETBEA CLRF COMM CLRF FR CLRF DF CLRF COMP CLRF OK CLRF CHANGE MOVPRISEH 2 MOVPRISEL 1 CLRP1 6 MOVR4 40 r4用来装延时的时间 5ms的整数倍 46 LCALL DALLY LCALL FR DETECT S1 JNBF FR S1 CLRF DF S2 LCALL START DETECT S3 JNBF DF S3 CLRF DF JNBF COMM SS9 JNBF OK SS10 如果通讯标志为一则发送接通信号 MOVR5 01H MOVR6 01H LCALL DATACOMM CLRF OK SS10 ACALL P SET JNBF CHANGE SS9 CLRF CHANGE MOVR5 01H MOVR6 01H LCALL DATACOMM SS9 MOVR4 PRISEH MOVR3 PRISEL R3 R4用来向比较函数传递参数 MOVR5 40H MOVR6 41H