基于TM4 C123G的金屬微顆粒探測系統研究與實現

王明全　袁程磊　李治華　王遠航

摘要：本文介紹了一種使用TM4c123G微處理器作為主控制器，采用新型平衡線圈為傳感器探頭，實現檢測金屬微顆粒異物并報警的系統設計方案。該方案由正弦信號發生電路、差分信號處理電路、處理器電路、系統供電電路四部分構成。經過實物測試，該系統工作穩定、反應靈敏，是一套可靠的金屬微顆粒檢測報警裝置。

關鍵詞：金屬檢測；平衡線圈；TM4C123G

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2017.2.012

引言

金屬探測器在現代社會生活中的應用越來越廣泛，從最初應用在探雷和探測地下金屬開始，發展到現在的安保、食品、制藥等方面的檢測，其作用越來越凸顯。與此同時，功能上的提高和完善也受到廣大客戶的關注。為了適應工業生產的發展要求，研制穩定、可靠、高精度、便于操作的新型金屬檢測裝置是一項十分重要的課題。針對以上背景與要求，在參考眾多學位論文后，著手設計并實現了一臺金屬微顆粒檢測報警樣機。該樣機基于數字信號處理技術，采用新型“平衡線圈”作為傳感器探頭，選用TI基于Cortex-M4內核的TM4C123GH6PM微控制器（MCU）作為核心處理器，使得樣機檢測精度高、處理速度快，且用戶界面友好。

1 系統整體方案

系統結構框圖如圖1所示。首先由MCU控制信號發生芯片AD9833生成正弦信號，再經LM3886進行功率放大后送入發射線圈。接收線圈將接收的差分信號送入由NE5532和OPA2134構成的放大濾波電路后，經MCU自帶的12位ADC采樣送入其內部進行處理。若檢測到金屬，則蜂鳴器發出警告，并在液晶屏上顯示金屬顆粒尺寸的估計值。……