程序第章绪论第章绪论选题的背景和意义直以来，战争都伴随着人们，虽然所有人都期盼和平，可因战争导致的伤亡却直不断。

战争中对人们威胁最大的就是枪械和炸弹，其中地雷作为种特殊的炸弹带来的伤亡格外大，因为地雷的威胁不只是在当时，埋下的地雷只要没炸，在以后的相当长的段时间内都是威胁人类安全的恶魔。

日本侵华战争中，日本在中国领土内埋设的大量地雷，虽然后来日本失败退走，可埋下的地雷在以后的日子里不断造成伤亡。

以色列在历次入侵和占领黎巴嫩时埋设大量地雷。

自年黎巴嫩与以色列结束冲突以来，包括中国维和工兵营在内的联黎部队下属扫雷部队共清排雷场多万平方米，销毁地雷和各类未爆炸弹万多枚。

但目前仍有平方公里的雷场有待清排，仍有万地雷威胁着当地居民的生命安全。

因此，排除这些潜在的威胁刻不容缓，而地雷探测仪就显得格外重要。

目前地雷的技术含量较低最易大批量生产布设，但其杀伤力最大，是对人类危害最大的武器之。

随着国际局势的不断变化，战争时期埋设了大量各式各样的地雷，有的搁置在路边或草丛中，有的是在树梢上，并做成各式各样的形状。

但其中最多的还是金属地雷，而对平民最易造成无辜伤害的是埋在地下的金属地雷。

所以为了避免伤亡，地雷探测仪就显得格外重要，地雷探测仪是通过些技术对地雷进行探查，并最后排除地雷，可有效减少伤亡。

本次设计就是针对这样的情况设计的地雷探测仪，所设计的地雷探测仪是种最简单应用于处于战争的生活中，并能被普通百姓接受，尽量减少平民的无辜伤亡。

国内外研究状况及发展趋势现在的地雷种类繁多，且所以用的材料也各式各样如塑胶液体等。

现在常规的地雷探测仪都有其局限性如金属地雷探测仪对塑胶地雷，有时候即使使用常规地雷探测仪探测到了地雷，也由于多种原因而难以快速准确排雷，有时候需要在人流量大环境复杂的现场进行快速大规模的在线适时探测，辨别各种固体地雷，这样常规的地雷探测方法就暴露了其局限性。

因此，便携式激光快捷地雷探测仪成为最近发展起来的高科技激光高敏度的探测方法。

今年来，西方各国都对各种军用激光探测鉴别仪进行了大量研究，美国军事研究办公室,美国夜视电子探测器部第章绪论于年月联合报道了该系统用于探测地雷的便携式原理机样如图，并与大学合作于年月正式交付使用。

在反恐需求的推动下，美国在这方面进行了大量研究。

国内仅有几所大学在实验室做了实验，还没有产品，更未见在军事上的应用。

本文设计的内容采用相关传感原理，设计了地雷探测仪器，实现对金属地雷的探测。

本文先对整个系统进行了设计和论证，并对所采用的元器件进行了分析比较。

确定了系统和选定了元器件后，对整个电路的硬件进行了设计。

之后，本人采用汇编语言进行软件设计。

最后对整个系统进行了分析调试。

第二章方案选择及原理第二章方案选择及原理系统方案的选择整个探测系统以位单片机为核心，利用电磁感应中的涡流效应为理论而设计的。

包括线圈震荡电路，控制电路两部分。

线圈震荡电路由探测线圈，多谐振荡器，放大电路组成。

控制电路中包括峰值检波放大电路，转换电路，键盘控制电路，显示报警电路，电源电路。

系统结构如图放大电路多谢振荡器霍尔元件放大峰值检波报警探测线圈键盘控制电源显示线圈震荡电路控制电路图系统结构图系统软件的选用软件是本系统的灵魂，在设计软件中，本文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。

软件采用汇编语言编写，并采用模块化设计，使程序结构清晰，便于今后进步扩展系统的功能。

方案的理论基础地雷探测器是采用线圈的电磁感应原理来探测地雷的。

根据电磁感应原理，当有金属地雷物靠近通电线圈平面附近时，将发生线圈介质条件的变化和涡流效应两个现象。

第二章方案选择及原理线圈介质的变化当金属地雷接近通电线圈时，将使通电线周围的磁场发生变化，如图图对于半径为的单匝圆形电感线圈，当其中通过交变电流圈周围空间产生交变磁场，根据毕奥萨伐尔定律可计算线圈中心轴线上点的磁感应其中为介质的磁导率，为相对磁导率，为真空磁导率。

对于紧密缠绕匝的线圈，线圈中心轴线上点的磁感应强度则为由公式可知，当线圈有效探测范围内无金属物时，非金属的相对磁导率，线圈中心磁感应强度保持不变，当线圈有效探测范围内出现铁磁第二章方案选择及原理性金属物时，会变大，随之也会变大。

涡流效应根据电磁理论，当金属地雷被置于变化的磁场中时，金属地雷内就会产生自行闭合的感应电流，这就是金属的涡流效应。

涡流要产生仪稳定性环境温度的变化，仪器元件参数也会改变，影响仪器工作的稳定。

应尽量减少线圈与电路之间引线的长度，以减少分布电容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，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部分为控制电路，包括线性霍尔元件，前置放大电路，峰值检波电路,模数转换器，单片机，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，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，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，蜂鸣器报警系统和报警系统，其中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。

参考文献参考文献周省三电磁场基本教程高等教育出版社，程守洙江之水普通物理学高等教育出版社，涂有瑞霍尔传感元器件及其应用电子元器件应用高等教育出版社，减春华电子线路设计与应用高等教育出版社，蔡明生电子设计高等教育出版社，何立民单片机应用系统设计北京航空航天大学出版社，吴金戌沈庆阳郭庭吉单片机实践与应用清华大学出版社，张毅刚彭喜元姜守达新编单片机应用设计哈尔滨工业大学出版社，李全利迟荣强单片机原理及接口技术高等教育出版社，沙占友王彦朋孟志永等单片机外围电路设计电子工业出版社,房小翠单片机实用系统设计技术国防工业出版社，杨振江杜铁军李群流行单片机实用子程序及应用实例西安电子科技大学出版社，孙涵芳徐爱卿等系列单片机原理及应用北京航空航天大学出版社,李伯成基于单片机的嵌入式系统设计北京电子工业出版社，程德福林君智能仪器机械工业出版社，康华光电子技术基础高等教育出版社，阎石数字电子技术基础高等教育出版社,唐文彦传感器机械工业出版社，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，乃至利用绘制原理图和板，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，我是步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。

附录电路原理图附录各模块程序通道地址灵敏度存放在基准电压存放在差值存放在主程序起始地址转主程序中断服务程序入口转中断服务程序设置堆栈指针放入灵敏度值设灵敏度值为，初始化读数标志单元清零单元清零为缓冲区数据地址指针，送数据缓冲区首址中断服务程序当的输出电平上跳沿触发中断打开总中断开关片内中断允许寄存器允许外中断中断数据指针指向通道通道启动转换中断服务程序入口数据指针指向通道把该通道的转换结果读到累加器中将结果存入调用数字滤波程序再次启动刀转换置读数标志中断返回键盘扫描控制程序口为输入,各位应先置位为高电平读取按键状态取反逻辑,高电平表示有键按下,时无键按下,重新扫描键盘有键按下时延时去抖动读取按键状态取反逻辑,高电平表示有键按下再判别是否有键按下时无键按下,重新扫描键盘有键按下时,键值送暂存判别按键释放按键未释放,等待释放,延时去抖动取键值送按转命令处理程序延时子程序,数字滤波程序清置最小值初态置数据区首地址置连续采样次数累加输入值累加和放入清进位标志取最大值最大值输入值输入值更新最大值取结果与最小值比较判断输入值,则转到更新最小值判断若输入值介于最大，最小值之间，且不等于时转至个数减去最大最小将算术平均值存入以为首址的缓冲单元中修改数据区指针显示与报警程序密级学士学位论文年题目地雷探测仪的设计学院环境与化学工程学院系过程装备与测控工程系专业班级测控技术与仪器班学生姓名李学号指导教师谢建宏职称副教授起讫日期年月至年月南昌大学学士学位论文原创性申明本人郑重申明所呈交的论文是本人在导师的指导下进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的