地雷探测仪(毕业论文) -(7)

2018-12-25 23:45

第五章 系统仿真结果与技术指标分析

频率等于23.573KHZ,而理论上输出脉冲的频率是24KHZ,从读出的结果可以看出与理论值有一定的误差,这是由于调试过程中如环境、仪器设备等因素造成的,虽然结果有误差,但基本上是正确的,说明多谐振荡器部分电路是正确的。 5.1.3显示电路仿真结果及分析

显示部分显示的数据是设定的灵敏度值,当按下各键盘部分各个键时,在显示电路部分显示相对应的数据,显示结果如图5-2所示。

初始状态 加1显示值

加15显示值 减11显示值

图5-2 显示值

经过多次试验和从显示的值可以看出仿真结果基本正确,由于绘制电路中出现了一些问题,仿真过程中出现了显示模糊、不稳定等一些问题,但最终还是得到了比较理想的显示数据。 5.1.4 蜂鸣器仿真结果及分析

从P1.6口接出来的蜂鸣器电路用来发出探测到金属地雷时的报警信号。蜂鸣器正常报警,结果正常。 5.2 系统结果总结

综上所述,在仿真调试过程中虽然遇到了一些问题,但是经过分析改正最终

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第五章 系统仿真结果与技术指标分析

成功调试出了多谐振荡电路的输出、数据采集电路的输出、显示部分的显示值和蜂鸣声等结果。但是还存在一些问题,如数码管显示器显示数字时有些闪烁不定,多谐振荡电路输出脉冲的不稳定等。总的来说还是比较成功的。 5.3 主要技术指标

工作频率、灵敏度和稳定性是地雷探测仪的主要技术指标。 5.3.1 探测仪工作频率

工作频率为24KHz,选择24KHz的超长波频率是为了减弱土壤对电磁波的影响。

5.3.2探测仪灵敏度 由公式(2-2)可知:

(1)检测线圈的尺寸对灵敏度的影响:检测线圈尺寸的大小决定了探测面积的大小,尺寸越大,探测面积越大,线圈中心磁场强度越低,因为霍尔元件固定在线圈中心,所以为了保证霍尔元件能有效的探测磁场,线圈的尺寸不宜太大。 (2)检测线圈的匝数对灵敏度的影响:当线圈的匝数作为唯一变量时,匝数越少灵敏度越高,但同时通过霍尔元件的磁感线越少,所以线圈的匝数应适宜。 5.3.3 探测仪稳定性

(1)环境温度的变化,仪器元件参数也会改变,影响仪器工作的稳定。 (2)应尽量减少线圈与电路之间引线的长度,以减少分布电容

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第六章 结论

第六章 结论

本设计根据电磁感应原理来设计地雷探测器。

首先介绍了探测地雷的理论依据,当通电线圈靠近地雷时,地雷产生涡流效应,反作用于原磁场,同时原磁场的介质条件发生变化,双重作用下,使原磁场发生变化。

硬件系统分为两个部分,一部分为线圈震荡电路,包括:多谐振荡电路、放大电路和探测线圈;另一部分为控制电路,包括:UGN3503U线性霍尔元件,前置放大电路,峰值检波电路,ADC0809模数转换器,AT89C52单片机,LED显示电路,声音报警电路及电源电路。通过这些电路将磁场强度信号变为电压信号,根据电压信号做出判断。

软件设计中,从系统的实用性、可靠性及方便灵活等几个方面出发,使程序满足设计的功能要求。整个系统的软件包括主程序、一个外部中断服务程序、数字滤波程序、比较判断子程序及发光报警等若干个子程序,采用汇编语言编写。

最后分析了设计中的主要技术指标,包括金属探测器的工作频率(12KHZ),灵敏度(包括:检测线圈的尺寸对仪器灵敏度的影响和匝数对灵敏度的影响)以及稳定性等技术指标。

本次设计的地雷探测仪是最简易的地雷探测仪,只能对浅层地雷进行探测,因为该探测仪受外界环境因素影响大,环境温度,土壤湿度以及土壤中其他杂物都会对影响该探测仪的灵敏度。但因其简易性,能更好应用于平民探测,能有效的减少无辜平民的伤害。

本次所设计的地雷探测仪有两个优点,一是可以设定灵敏度,让其有更广的应用范围;二是有两个报警系统,蜂鸣器报警系统和LED报警系统,其中一个出现问题不会对探测仪有太大的影响。但该探测仪的设计中也出现了一些问题,系统不够稳定,受外界环境因素影响大,这些问题有待解决。

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参考文献

参考文献

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致谢

致谢

本次设计,先对项目进行了可行性论证,然后确定项目,之后便开始整个设计。硬件电路的设计、元器件的选择、元器件参数的测试、硬件电路图的最终确定,乃至利用Altium Designer绘制原理图和PCB板,我投入了相当多的精力,为了了解硬件电路设计中涉及到的每个元器件的参数,了解单片机资源的配置以及单片机的各种指令的应用,我从图书馆和网上查阅了大量的资料。这次设计让我熟悉了Altium Designer及单片机下载编写等软件的应用,并回顾了《模拟》《数字》《单片机》《高频》等学过的知识。本次设计,我是一步一步摸索学习中完成的,让我学到了好多知识,受益匪浅。

四年的本科学习生活即将结束,在论文完成之际,我衷心地感谢在这四年的学习和生活中培养过我、帮助过我以及在论文写作期间给予指导和支持的所有老师和同学。

衷心感谢我的导师谢建宏老师。整个设计过程谢老师对我们进行面对面指导,询问设计的进展,并过程遇到的问题进行悉心指导。谢老师严谨的治学态度和渊博的知识让我学到了好多,使我有明确的设计思路和正确的学习方法,培养了我独立学习的能力。

刚开始设计时,由于对设计的项目了解的不多,我参考了大量的教材及中英文专业资料,期间得到了谢老师的热心指导和同学们的帮助,在此我对给予我帮助的老师和同学表示衷心地感谢。

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