金屬自動(dòng)分離器系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　一、硬件電路組成:

　　金屬自動(dòng)分離器的硬件電路主要由傳感器檢測(cè)系統(tǒng)、STM32驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)系統(tǒng)和無(wú)線接收遙控系統(tǒng)3部分組成。STM32先對(duì)IDC1000進(jìn)行配置，設(shè)置其檢測(cè)范圍，然后接收其檢測(cè)數(shù)據(jù)。

　　LDC1000數(shù)字傳感器在線圈中加交變電流，以生交變磁場(chǎng);小車以無(wú)線遙控方式帶動(dòng)車載傳感器，以掃描方式對(duì)被測(cè)區(qū)域進(jìn)行掃描。當(dāng)傳感器附近無(wú)金屬物體時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào);當(dāng)有金屬物體進(jìn)入交變磁場(chǎng)后，產(chǎn)生渦流效應(yīng)，使得傳感器端的等效電感與阻抗均發(fā)生變化。LDC1000數(shù)字傳感器將此變化的阻抗信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并通過(guò)SPI方式與STM32進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送，STM32通過(guò)與基準(zhǔn)信號(hào)比較，得出數(shù)據(jù)是否異常。

　　二、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)：

　　金屬自動(dòng)分離器系統(tǒng)采用STM32F103E為控制核心，其內(nèi)核工作頻率可達(dá)72MHz，使系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理有較大裕量;其豐富的I/O端口、大量的片上外設(shè)以及豐富的固件庫(kù)使得系統(tǒng)的硬件電路體積越小，編程越簡(jiǎn)單，可靠性越高。系統(tǒng)使用了2個(gè)SPI接口、3個(gè)16位定時(shí)器以及大量的通用I/O。

　　二、傳感器檢測(cè)電路設(shè)計(jì)：

　　金屬分離器系統(tǒng)采用電感數(shù)字傳感器DC1000對(duì)金屬物進(jìn)行檢測(cè)。IDC1000傳感器體積小，靈敏度高，且其能夠直接輸出數(shù)字量，使得系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單。主控芯片與傳感器通過(guò)SPI模式直接進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送，硬件成本低。主控芯片工作電路及傳感器芯片連接的硬件電路如圖3所示。LDC1000的工作頻率由STM32的1個(gè)32位定時(shí)器產(chǎn)生提供，SPI的通信速率設(shè)定為5kHz。

　　三、無(wú)線遙控模塊電路設(shè)計(jì)：

　　金屬自動(dòng)分離器無(wú)線接收模塊接收無(wú)線遙控信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車載傳感器的移動(dòng)路徑控制;遙控傳感器對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行逐次掃描，將人與檢測(cè)區(qū)域隔離開(kāi)來(lái)。無(wú)線遙控接收模塊采用高度集成的SI4432芯片，它具有極低的接收靈敏度(-118dBm)及較大的輸出功率，有效通信距離可達(dá)1km，不需外加功放電路即可保障傳輸范圍和穿透能力。無(wú)線接收模塊接收到遙控信息后，通過(guò)SCLK、SDI及SDO與STM32的第2個(gè)SPI口進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送。