臺灣博碩士論文加值系統

本文發展高精密度金屬檢測設備，協助基本產業技術升級，並創造經濟產值。首先本文就檢測設備中最重要的高頻金屬檢測環進行研究，配合設計並製作一個300kHz的高頻電源。其次，設計一個偵測電路以匹配金屬檢測環的輸出訊號，辨別混雜的小金屬，對鐵質導磁性金屬雜質的偵測精密度可達直徑1.0 mm。在本文中選用德儀TMS320LF2407A單晶片微處理機控制單元整合全系統，使得完成的設備能有完整的功能與使用彈性。最後，以實測結果驗證其可行性。

This paper develops a high precision metal detecting device. First, the metal detection with high frequency magnetic field is studied. A 300 kHz oscillator for the generation of high frequency magnetic field is built. Using a coil to sense the changes of magnetic field disturbed by metal particle makes the high precision metal detection. A detection circuit is designed and implemented to identify a metal practical of 1 mm in diameter. In order to coordinate the whole detection device, the TMS320LF2407A single-chip DSP-based system is chosen. This increases the function and operational flexibility of the device. Finally, the test is made and the effectiveness of the metal detector is verified.

第一章 緒論
1.1 研究動機與目的 ---------------------------------------- 1
1.2 金屬檢測設備之應用 -------------------------------------- 3
1.3 章節概要 ------------------------------------------------ 6
第二章 金檢設備規格與架構
2.1 設備功能 ---------------------------------------------- 7
2.2 金檢設備工作原理 --------------------------------------- 8
2.3 系統規劃------------------------------------------------ 13
2.4 結論 ---------------------------------------------------- 17
第三章 實際硬體設計與製作
3.1 介紹 ---------------------------------------------------- 18
3.2 高頻訊號產生電路 ------------------------------------------ 19
3.3 訊號接收電路 -------------------------------------------- 24
3.4 振幅變動偵測電路 --------------------------------------- 28
3.5 訊號篩選濾波器電路 ---------------------------------------- 31
3.6 微處理機整合控制單元 ------------------------------------- 36
3.6.1 記憶體配置介紹 --------------------------------------- 39
3.6.2 通用I/O埠介紹 ------------------------------------------ 41
3.6.3 中斷裝置介紹 -------------------------------------------- 42
3.6.4 計時器介紹 ------------------------------------------------ 42
3.6.5 類比數位轉換裝置 ---------------------------------------- 43
3.6.6 JTAG模擬裝置 --------------------------------------- 45
3.7 周邊電路 ---------------------------------------------- 47
3.7.1 顯示裝置與功能按鈕 ------------------------------------- 47
3.7.2 語音警報輸出裝置 ---------------------------------------- 49
3.7.3 RTC模組 ----------------------------------------------- 54
3.7.4 異常電壓偵測電路 ---------------------------------------- 56
3.8 輸送帶馬達驅動電路 --------------------------------- 58
3.9 系統整合 ---------------------------------------------- 60
3.10 結論 ------------------------------------------------ 67
第四章 系統軟體規劃
4.1 軟體開發環境介紹 -------------------------------------- 68
4.2 主程式流程規劃 ---------------------------------- 70
4.2.1 Timer功能初始化介紹 ---------------------------------- 71
4.2.2 I/O功能初始化介紹 -------------------------------- 72
4.2.3 Watchdog Timer功能初始化介紹 --------------------- 73
4.2.4 ADC功能初始化介紹 --------------------------------- 75
4.3 以DFT計算偵測訊號最大值 ------------------------------- 77
4.4 RTC計時模組程式規劃 -------------------------------- 78
4.5 結論 --------------------------------------------------- 81
第五章 金檢設備實測驗證
5.1 各模組電路輸出波形實測 ---------------------------------- 82
5.2 設備功能驗證 --------------------------------------------- 84
5.3 操作面板實實測 -------------------------------------------- 88
5.4 結論 ----------------------------------------------------- 90
第六章 總結與建議
6.1 總結 ---------------------------------------------------- 91
6.2 建議 ----------------------------------------------------- 92
參考文獻 ------------------------------------------------------------------- 93
附錄A DSP2407暫存器使用說明 ------------------------------------ A-1
附錄B DSP2407 I/O Port使用說明 ----------------------------------- B-1
附錄C 系統程式 -------------------------------------------------- C-1

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