2014年全国大学生电子设计竞赛陕西赛区设计报告

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1、2014年全国大学生电子设计竞赛陕西赛区设计报告作品编号：（由组委会填写）…&……………&……………剪切线………………&…………&…作品编号：（由组委会填写）参赛队编号（参赛学校填写）学校编号组（队）编号选题编号3802B说明1.为保证本次竞赛评选的公平、公正，将对竞赛设计报告采用二次编码；2.本页作为竞赛设计报告的封面和设计报告一同装订；3.“作品编号”由组委会统一编制，参赛学校请勿填写；4.“参赛队编号”由参赛学校编写，其中“学校编号”应按照巡视员提供的组委会印制编号填写，“组（队）编号”由参赛

2、学校根据本校参赛队数按顺序编排，“选题编号”由参赛队员根据所选试题编号填写，例如：“0105B”或“3367F”。5.本页允许各参赛学校复印。1、设计任务...........................................22、系统方案的设计与论证...............................22.1系统总体框架..................................22.2方案论证与比较.................................

3、23、系统的硬件设计与实现................................33.1系统的总体设计................................33.2理论分析与计算.................................43.3软件设计.......................................54、测试结果与误差分析..................................65、结论、心得体会.................

4、....................76、附录：原理图........................................89摘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MSP430F5529自主定位探测器，利用智能小车横向扇形扫描，检测到地面上的金属元素并对其所在位置给出指示（探头指针指向该金属所在位置），如若发现附近有金属物体存在该探测器回发出声音警报和LED灯发亮提示，同时LED12864给出明显指示定位。实现金属

5、探测器功能。单片机原理的测得值与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。定位准确。关键词：金属探测器，LDC1000，LED12864，MSP430F552991、设计任务设计并制作一个可自主移动的金属物体探测定位器（以下简称探测器），可探测置于玻璃板下的金属物体并给出定位指示。该探测器需采用TI公司LDC1000电感/数字转换器评估板（AY-LDC1000）作为金属物体探头，探头上应有定位指针，以给出明显定位指示。探头可在水平放置的玻璃板上移动。检测时间和误差尽可能小。2、系统方案的设计与论

6、证2.1系统总体框架整个系统分为单片机系统模块、LDC1000探头模块、电机驱动模块、电源模块、液晶显示模块。各模块的系统框图如图1所示电机驱动LDC1000探头液晶显示MSP430F5529单片机扫描载体声光提示电源模块电机驱动图1系统框图2.2方案论证与比较(1)控制模块传统的51单片机广为应用，具有使用简便、价格便宜等优点，但是其运算能力较低，速度较慢，功能相对单一，难以实现较复杂的任务要求。MSP430G2553是最新一代的具有集成USB9的超低功耗单片机，可以应用于能量收集、无线传感以及自

7、动抄表等场合，是最低工作功耗的单片机之一。MSP430F5529开发板(MSP-EXP430F5529)是MSP430F5529单片机的开发平台，由电源选择开关、RF射频接口、microSDCard插槽、MSP430F5529芯片及引出引脚、USB接口、JTAG仿真接口、齿轮电位计、电容触摸按键、LED、按钮、EZ-FET内置仿真器、102x64点阵LCD和三坐标轴加速度计组成(2)电机驱动模块方案。(2)扫描载体方案一：采用导轨进行扫描定位气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑

8、块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动.直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。方案二：采用智能小车扇形扫描电机驱动模块：使用直流电机，加上适当的减速比的减速器。直流电机具有良好的调速性能，控制起来也比较简单。直流电机只要通上直流电源就可连续不断的转