1金属自动探测器设计要求
在图示面积大于1.6х2m的白纸或其他较薄的非金属板材的背面放置了若干个“地雷”（边长为4cm的正方形铁片，厚度约1mm），请设计一个自动探测器，该探测器运行后能自动作地毯式搜索，搜索方式不限，将这些铁片的数量及所在位置检测出来。当检测到金属片时应用声或光发出警报信号，发出警报的位置应力求准确，在搜索过程中实时显示搜索器所在位置的坐标并且能在LCD显示屏上记录所检测到的铁片的个数及每个铁片中心位置的坐标。 2金属自动探测器系统设计方案
根据题目要求，系统可划分为控制部分和信号检测部分。其中控制部分包括控制器模块、电机驱动模块、语音录放模块、坐标参数显示模块、按键输入模块5大模块；信号检测模块包括黑线检测模块和金属探测模块。 2.1控制器模块
根据题目要求，控制器模块主要用于各个传感器信号接收、控制探测器的电机的运动、控制显示探测器所在位置的坐标及铁片的个数和每个铁片中心位置的坐标，以及探测器在检测到铁片时发出的声光报警信号。对于控制器的选择有以下两种方案。
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方案一：采用单片机作为系统的控制器。具体的电路方框图如图2.1所示。
电机驱动模块坐标、铁片个数、铁片中心位置显示模块黑线检测模块从单片机金属探测模块语音录放模块主单片机按键输入模块
图2.1 以单片机为核心的控制系统方框图
单片机算术运算能力强，软件编程灵活，可用软件较简单地实现各种算法和逻辑控制。但是它处理信号的速度不够快，在系统的实际设计中要用到两个单片机芯片还要考虑到两个单片机之间的通信。
方案二：采用ARM作为系统的控制器。ARM处理器具有高性能、低功耗的特点，采用一个ARM处理器控制整个金属探测器，提高了系统的工作效率，减少了外围设备。GPIO引脚多，满足检测多个处理信号的要求。
基于以上分析，选择方案二。ARM控制系统的方框图如图2.2所示。
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电机驱动模块坐标、铁片个数、铁片中心位置显示模块黑线检测模块ARM控制器金属探测模块按键输入模块语音录放模块
图2.2 以ARM为核心的控制系统方框图
2.2驱动电机的选择
方案一：采用步进电机作为执行元件。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。但是，步进电机的过载能力很弱。
方案二：采用直流电机作为执行元件。直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调整范围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转；能满足金属探测器的特殊运行要求。
鉴于此设计中，要承受12节电池、三个金属探测器和四个光纤传感器的重量，采用直流电机作为系统的传动装置。
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2.3按键输入模块
系统中为实现用户和机器人之间的人机交互功能，既要方便用户操作，又要满足用户要求。对于按键输入模块的选择有以下几种方案。
方案一：采用Intel公司生产的通用可编程键盘和显示器的接口电路芯片8279实现键盘模块的功能。8279可实现对键盘和显示器的自动扫描，识别闭合键的编号，完成显示器的动态显示，可节省ARM处理键盘和显示器的时间，提高ARM的工作效率。另外，8279与ARM的接口简单，显示比较稳定，工作也比较可靠。但是利用8279组成的电路元器件多，面积大，电路复杂，综合成本高。
方案二：实用键盘通过PS/2键盘接口芯片与ARM通信，实现键盘模块功能。PS/2键盘接口标准是1987年由IBM公司推出的。该标准定义了84~101键，采用6引脚mini-DIN连接器。该连接器在封装上小巧，用双向串行通信协议并且提供有可选择的第3套键盘扫描码集，同时支持17个主机到键盘的命令，而且市面上的键盘都可与PS/2兼容。电路连接及与ARM接口简单，相对于8279更简单，实现的功能更强大，只是实用的键盘比较贵。
方案三：使用SPI串行输出键盘显示。利用该方案实现按键输入，成本低，可与ARM直接相连，电路设计与连接简单，程序编写容易，完全可达到人机交互界面的要求。
基于以上分析，拟定方案三。
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2.4显示模块
方案一：采用数码管显示。数码管具有低能耗、耐老化和精度比较高等特点，但数码管与ARM连接时，需要外接锁存器进行数据锁存，使用三极管进行驱动等，电路连接相对比较复杂。此外，数码管只能显示少数的几个字符，显示的内容较少，基本上无法显示汉字。
方案二：采用LCD进行显示。液晶显示屏(LCD)具有功耗低、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定等，可视面积大，画面效果好，既可显示图形，也可显示汉字，分辨率高，抗干扰能力强，显示内容多等特点。
此外，液晶显示器与ARM可直接相连，电路设计及连接简单。 方案三：采用数码管和液晶显示屏(LCD)进行双显示。数码管显示搜索到的金属片的个数，液晶显示屏显示搜索器所在位置的坐标和每个金属片中心位置的坐标。
考虑到本设计的发挥部分：显示搜索器所在位置的坐标、显示检测到的铁片个数及每个铁片中心位置的坐标，在此系统设计中采用数码管和大屏幕液晶显示屏TG12864B-01进行双显示，以实现良好的人机界面。 2.5声光报警模块
在此系统中，当金属探测器探测到地雷即金属时发出声或光报警信号。对于声光报警信号，有以下两种方案。
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方案一：通过A／D、ARM、存储器、D／A系统实现声音信号的采样、处理、存储和重现。该方案首先将声音进行放大，通过A／D采样将语音模拟信号转换成数字信号，并由ARM的控制和处理存放到存储器中，实现录音操作。在放音过程中由ARM控制D／A，将存储器中的数据转化成声音信号。此方案安装调试复杂，集成度低，可靠性难以保证。
方案二：利用ZY1420A语音录放模块。此语音录放模块内部使用ISD1420作为主控芯片，且具备ISD1420的全部优良性能，如大容量的EEROM存储器，消噪的话筒放大器，自动增益调节AGC 电路，专用语音滤波电路，高稳定性的时钟震荡电路和语音处理电路。录放音质极佳，没有常见的背景噪音，且电路断电后语音内容仍不会丢失。
鉴于以上比较，我们采用方案二，它完全符合我们此次设计的创新要求。 2.6黑线检测模块
黑线检测模块实现金属自动探测器在探雷区的自动搜索，并且对黑格子数进行计数从而记录下坐标。考虑到坐标图大都为白色纸，可利用传感器检测并辨认黑线。对于传感器的选择有以下几种方案。
方案一：采用现成的颜色传感器来辨认黑线。这种传感器直接输出数字信号，可靠性高，但由于数据传输量大，ARM难于处理，且价格昂贵。而本设计中只需得到判断的逻辑信号，并不需要更多
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的信息量。
方案二：利用光纤传感器辨认黑线。由于各种色彩对光线的吸收和反射能力不同，由光学理论知识可知，黑色物体反射系数小，白色物体的反射系数大，因此可根据光敏三极管检测反射光的强弱来判断黑白线。因此，可以只要使用光纤传感器即可实现。
方案三：采用热探测器。热探测器利用所接收到的红外辐射后会引起电信号输出，且输出的电信号与温度的变化成比例。当红外线被黑线吸收时，温度会减小，电压变低；而红外线没有被吸收时，电压不变。ARM可根据电压的变化来判断路面的状态。由于温度变化是因为吸收热辐射能量引起的，与吸收红外辐射的波长没有关系，因此受外界环境影响较大。
基于以上分析，采用方案二，利用反射式光纤管FR-610实现黑线检测功能。 2.7金属探测模块
金属探测模块主要用于金属片的探测，对于金属片的探测有以下两种方案。
方案一：使用探测线圈和探测仪构成的金属探测器。此类金属探测器利用探测线圈产生的交变磁场在接近金属材料时产生微弱变化这一原理，将变化信号放大处理进而实现探测金属的目的。由于该探测器结构复杂，在短期内不可能完成制作，为节省时间，我们放弃了该方案。
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方案二：采用电感式接近开关。电感式接近开关本身就是理想的传感器。当金属物体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速作出反应。用它作为本次探测器的金属传感器， 电感式接近开关的可靠性高，体积小，使用简单，准确且抗干扰性能优越。
鉴于以上分析，采用方案二，利用电感式接近开关TK-WNC5A实现金属探测功能。 2.8直流电机驱动模块
关于直流电机的驱动有以下几种方案。
方案一：采用与直流电机相匹配的的成品驱动装置。使用该方法实现直流电机的驱动，其优点是工作可靠，节省制作和调试时间，但成本很高。
方案二：采用集成驱动芯片L298。L298的集成功放中设计有多种多样的保护电路，可以减少系统故障的可能。但是，在实际调试过程中此电路造成了系统的不稳定。
方案三：采用硅功率达林顿晶体管TIP122实现直流电机的驱动。利用此电路简化了电路的复杂性，控制比较简单，性能稳定，且成本最低。
在此系统的具体设计中电机不需要反向驱动，故采用硅功率达林顿晶体管TIP122来实现直流电机的驱动。
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2.9系统的组成
系统由如下方案组成：
控制模块－采用ARM-LPC2138控制； 键盘模块－采用SPI串行键盘显示电路；
显示模块－采用数码管和大屏幕液晶显示屏TG12864B-01进行双显示；
语音录放模块－采用ZY1420A进行语音录放； 黑线检测模块－采用反射式光纤管FR-610； 金属探测模块－采用电感式接近开关TK-WNC5A；
电机驱动模块－采用硅功率达林顿晶体管TIP122进行驱动。
TG12864B-01LCD显示ZY1420A进行语音录放反射式光纤管FR-610传感器部分主控制器ARM-LPC2138按键输入电感式接近开关TK-WNC5A 电机驱动部分L298行走驱动系统左轮电机右轮电机
图2.3 系统的基本框图
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系统的基本框图如图2.3所示。这里只需利用一个主控制器芯片LPC2138就可以控制按键输入、坐标参数显示、两台电机的驱动、两台电机的正反转和速度控制以及两台电机的协调运动。并且还控制反射式光纤管检测信号的接收和对信号的处理，以及电感式接近开关检测信号的接收和对信号的处理。 3金属自动探测器系统电路设计
本系统是一个光、机、电一体的综合设计，在设计中运用了检测技术、自动控制技术和电子技术。系统可分为传感器检测部分和智能控制部分。
传感器检测部分：系统利用反射式光纤管、电感式接近开关等不同类型的传感器，将检测到的一系列外部信息(例如路面状况、坐标的确定、铁片的位置及个数等)转化为可被控制器件辨认的电信号。传感器检测部分包括2个单元电路：黑线检测电路、金属检测电路。
智能控制部分：系统中控制器件根据由传感器变换输出的电信号进行逻辑判断，控制金属自动探测器的电机、液晶显示屏、语音模块等，完成了金属自动探测器的自动搜索行驶、探测金属、显示等各项任务。控制部分包括4个单元电路：ARM控制电路、左右轮电机驱动电路、按键输入电路、液晶屏显示电路。
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3.1黑线检测电路设计
在此系统中我们采用沿黑线行走的搜索算法，黑线检测电路实现金属探测器跟随黑色轨道行驶，在行驶途中数出黑色格子数确定探测器的位置坐标。探测器在行驶途中不可能始终保持一定的方向，必然会偏离黑色轨道，从而导致金属探测器冲出轨道。为了使探测器在偏离轨道之后能调整方向，重新回到轨道上，系统需要将路面的状态及时地以电信号的形式反馈到控制部分，控制部分控制驱动电机反转或正转，使探测器重新回到轨道上。在本设计中采用了五个光纤管，其中四个光纤管分别安装在车底中部的左右两端，另外一个光纤管安装在探测器靠右侧的方位以便定位探测器的坐标。当探测器左偏出轨道时，左边的光纤管输出为高电平，ARM接收到该信号，控制电机正转，使小车右偏回轨道，光纤管回到白纸区输出为低电平，电机停止转动，探测器直线前进。探测器右偏时与左偏状态相反。黑线检测电路的接线图如图3.1所示。
+5V黑SIGNFR-610棕蓝R?470FR-610
图3.1 黑线检测电路的接线图
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3.2金属探测电路设计
电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器。它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属导电体。
在搜索的雷区有若干个地雷即金属片，电感式接近开关的可靠性高，体积小，使用简单其原理图如图3.2所示。
电磁感应块高频振荡电路检测距离整形检波信号处理开关量输出
图3.2 电感式接近开关原理图
TK—WNC5A，其体积为17mm ×17mm×28ram，NPN三线输出方式，分别为输出端、直流电源、地，图3.3是它的接线图。它的电源范围较宽，如果Vcc为+5V，那么它的输出就可以直接接入ARM。不过它的检测距离只有5mm，测量时必须尽量靠近被检测物。当有金属体靠近的时候，输出为高电平；反之，输出为低电平。
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TK-WNC5A黑PortTK-WNC5A棕蓝R?10KVCC
图3.3 金属检测电路接线图
3.3 ARM主控制器电路设计
ARM根据接收的按键输入数据和传感器输出电平信号，控制直流电动机运动，从而控制金属探测器按一定的算法沿黑线行驶完成整个地雷区的搜索。在搜索过程中，发现金属片则通过语音录放模块和发光二极管发出声光报警信号。同时通过LCD显示金属片的标出坐标，当然在搜索过程中要实时地通过LCD显示探测器的位置坐标。ARM的最小系统及外围电路如图3.4所示。
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VDD3.3U1SPX1117M3-3.3VINVDD3.3_OUTGND10uHC44.7uFC5104C1104VSSAL210uHC2104C3104TDOVrefXTAL1XTAL2TDIVSSAP0.23_P58nRSTTCKP0.20_EINT3P0.19_CAP1.2P0.18_CAP1.3TMSVDD3.3U212345678910111213141516VCC5V3VOUT2VDD3.3L1V3.3A--------MCU--------64636261605958575655545352515049P1.27/TDOVrefXTAL1XTAL2P1.28/TDIVssaP0.23RESETP1.29/TCKP0.20/MAT1.3/SSEL1/EINT3P0.19/MAT1.2/MOSI1/CAP1.2P0.18/CAP1.3/MISO1/MAT1.3P1.30/TMSV3VssVbatVbatC64.7uFC7104LED1VDD3.3R33KPOWERC14XTAL130PC16Y211.0592MHzXTAL230PC17RTXC230PVDD3.3VDD3.3C15RTXC1Y132.768KHzP0.21_CAP1.3P0.22_AD1.7RTXC1P1.19_P4RTXC2V3.3AP1.18_P8P0.25_P9P0.26_P10P0.27_P11P1.17_P12P0.28_P13P0.29_P14P0.30_AD0.3P1.16_P16130P加上拉电阻VDD3.3U31374MRRESETWPVSSVCCRESETSCLSDA8265R610KR71KR81KRSTnRSTP0.2_SCL0P0.3_SDA0R14.7KR1010KCAT1025SI-30RTCKVDD3.3R410KP0.31_P17R53KGREENLED2VDD3.3P0.14_DCD1R210KVDD3.3P0.3_SDA0P0.4_SCK0P1.25_P28P0.5_MISO0P0.6_MOSI0P0.7_PWM2P1.24_P32P0.0_TxD0nTRSTP0.1_RxD0P0.2_SCL0VDD3.3RTCKP0.31_P1717181920212223242526272829303132P0.31VssP0.0/TxD0/PWM1P1.31/TRSTP0.1/RxD0/PWM3/EINT0P0.2/SCL0/CAP0.0V3P1.26/RTCKVssP0.3/SDA0/MAT0.0/EINT1P0.4/SCK0/CAP0.1/AD0.6P1.25/EXTIN0P0.5/MISO0/MAT0.1/AD0.7P0.6/MOSI0/CAP0.2/AD1.0P0.7/SSEL0/PWM2/EINT2P1.24/TRACECLKR910KP0.21/PWM5/AD1.6/CAP1.3P0.22/AD1.7/CAP0.0/MAT0.0RTXC1P1.19/TRACEPKT3RTXC2VssV3aP1.18/TRACEPKT2P0.25/AD0.4/AoutP0.26/AD0.5P0.27/AD0.0/CAP0.1/MAT0.1P1.17/TRACEPKT1P0.28/AD0.1/CAP0.2/MAT0.2P0.29/AD0.2/CAP0.3/MAT0.3P0.30/AD0.3/EINT3/CAP0.0P1.16/TRACEPKT0LPC2132P1.20/TRACESYNCP0.17/CAP1.2/SCK1/MAT1.2P0.16/EINT0/MAT0.2/CAP0.2P0.15/RI1/EINT2/AD1.5P1.21/PIPESTAT0V3VssP0.14/DCD1/EINT1/SDA1P1.22/PIPESTAT1P0.13/DTR1/MAT1.1/AD1.4P0.12/DSR1/MAT1.0/AD1.3P0.11/CTS1/CAP1.1/SCL1P1.23/PIPESTAT2P0.10/RTS1/CAP1.0/AD1.2P0.9/RxD1/PWM6/EINT3P0.8/TxD1/PWM4/AD1.148474645444342414039383736353433P1.20_P48P0.17_CAP1.2P0.16_EINT0P0.15_Ri1P1.21_P44VDD3.3P0.14_DCD1P1.22_P40P0.13_DTR1P0.12_DSR1P0.11_CTS1P1.23_P36P0.10_RTS1P0.9_RxD1P0.8_TxD1
图3.4 ARM最小系统及外围电路
3.4电机驱动电路设计
电机驱动电路部分分为左轮部分和右轮部分。PWM调制实现车速控制。左轮驱动电路如图3.5所示。电路采用PWM驱动形式，电路是由ARM控制的。
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+12V+12VJP1D112D2JP212R1PWM11KQ1R2PWM41KQ2
图3.5 TIP122驱动直流电机原理图
3.5按键输入电路设计
输入输出子系统主要实现用户和机器人之间的人机交互功能，既要方便用户操作，又要满足用户要求。输入部分包括按键控制：按键部分控制金属探测器的调速、功能选择、能够人工控制其行走路径，使金属探测器脱离本来规划的路径按照用户的要求走到指定的位置。本机是用数码管LED作铁片个数显示，是动态扫描显示，是利用人的视觉暂留性的功能来看到整个显示，但是必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。电路时序是通过ARM程序模拟的，是通过串行一位一位发送数据的。电路原理如下图所示：
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CD7CD6CD5CD4CD3CD2CD1CD0CD7CD6CD5CD4S8S7S6S5S4S3S2S1R210KCD7CD6CD5CD4CD3CD2CD1CD01212121298698698698DISPLAY12DISPLAY12DISPLAY12DISPLAY12GND4GND3GND2GND1GND4GND3GND2GND1GND4GND3GND2GND1GND4GND3GND2abcdefgdpabcdefgdpabcdefgdp1174211053117421105311742110531NCVCCSER INDRAIN0DRAIN1DRAIN2DRAIN3SRCLRGGNDNCGNDSER OUTDRAIN7DRAIN6DRAIN5DRAIN4SRCKRCKGND2019DD1DD2DD3DD4DD5DD6DD7DD8318171615141312D2D3D4D5D6D7D8D2D3D4D5D6D7D8CD0CD1CD2CD3+5VD2D3D4D5D6D75678910D8R11R12470X8R4470X8DD1DD2DD3DD4DD5DD6DD7DD84CD7CD6CD5CD4D1345610111213TPIC6B595C1J1123456+5VMOSIMISORCLKSCLKCLKMRCLKU774HC16434561011121311Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q712891280.1uR11KJP2321+5V9+5VMRABABQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7DD1DD2DD3DD4DD5DD6DD7DD8D1D1+5V21174211053A1abcdefgdpR19U874HC164GND1U2U3U46CD3CD2CD1CD0U5
图3.6 键盘与显示电路
3.6液晶屏显示电路设计
本系统设计采用型号为TG12864B-01的液晶显示模块实现显示。TG12864B-01是128×64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置国际GB2312码简体中文字库(16×16点阵)、128个字符(8×16点阵)及64×256点阵显示RAM。可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8位并行和串行两种连接方式。具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等。TG12864B-01由ARM驱动，液晶显示电路如图3.7所示。
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R1Res Tap1KGNDVccWRRERWEGNDVcc1234567891011121314151617181920LCDTG12864B-01TG12864-01
图3.7 液晶显示电路
3.7语音录放系统电路设计
一般语音系统的结构框图如图3.8所示。
拾音器放大器1带通滤波器ADC微处理器与存储器耳线放大器2带通滤波器DAC
图3.8 语音系统结构框图
我们现在所用的语音芯片是广州致远电子有限公司出品的优质微型语音录放模块。图3.9为语音芯片原理电路，其内部资源包含了放大电路和带通滤波器电路及A／D、D／A转换。将ZY1420A的芯片按图3.9所示电路连接，该电路实现语音录放功能。
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S1录音 S2触发放 音电平放音S3喇叭 迈 克 1234567891011121314RECPLAYEPLAYLVSSSP+SP-VCCMIC-MIC+ANA INRECLEDNCNCNCZY1420AA7A6A5A4A3A2A1A0NCNCNCNCNCNC2827262524232221201918171615
图3.9 芯片ZY1420A原理图
录音：按住录音按键（REC 保持低电平），电路进入录音状态（录音指示LED 亮*见注1），当REC变高或录音存储器录满时，电路退出录音状态进入准备状态。注意REC 的优先级大于PALYE和PLAYL。 放音：放音有两种方式触发放音和电平放音。 4金属自动探测器系统软件设计
系统采用C语言编程实现各项功能。C语言本身带有各种函数库，算术运算能力较强。程序是在Windows XP环境下采用CodeWarrior for ARM Developer Suite软件编写的，可实现两台电机协调工作的控制、对光纤管输入信号的处理、对电感式接近开关输出信号的处理、对按键输入的查询、输出显示及声光报警等功能。 4.1主程序流程图
主程序主要起到一个导向和决策功能，决定整个系统应如何正常运行。金属自动探测器控制系统各种运动状态的实现主要是通过
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调用子程序来完成的。主程序流程图如图4.1所示。
开始检测铁片沿黑线行驶否否是否有铁片是否转弯是记录铁片个数、显是示铁片位置、并发出声光报警信号否是调节左、右轮电机实现转弯是否到达终点是停止搜索
图4.1 主程序流程图
4.2搜索子程序
在此系统中，为了搜索路径的方便有1cm或2cm的黑格子。因此，我们采用沿黑线走S形算法。ARM接收光纤管输出的信号，然后判断出探测器的状态从而判定探测器下一步的运动方向。在黑线轨道上走直线时，对传感器的信号进行即时判断：左边信号为0时
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控制电机左转；右边信号为0时控制电机右转。拐弯时，为了不冲出轨道，使左轮一直打偏，直到检测到右边信号为0时控制电机右转；当右边信号为1时，继续使左轮一直偏。搜索子程序流程图如图4.2 所示。
开始是是否在轨道上否黑纸遮蔽检测右光纤管状态？白纸遮蔽黑纸遮蔽检测左光纤管状态？白纸遮蔽电机反转探测器右转电机反转探测器左转是否转弯？是电机反转探测器实现转弯否是否到终点？是停止运行
图4.2 搜索子程序流程图
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4.3金属块探测子程序
当电感式接近开关检测到金属时，使金属片计数变量加1，并发送到显示器显示，同时启动声光报警和显示坐标子程序。金属探测子程序流程图如图4.3 所示。
开始否是否有金属是显示坐标、金属个数、声光报警否是否到终点是停止检测金属
图4.3 金属检测子程序流程图
4.4其它子程序
LCD显示子程序：探测器的位置坐标、金属片的位置及个数的信
息实时显示在液晶显示屏上。
声光报警子程序：当检测到金属片时应用声光发出警报信号，
发出警报的位置准确无误。
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5调试与实验结果分析 5.1测试设备
模拟场地：按题目要求设计 卷尺：精度0.001m 秒表：0.01s 5.2测试方法
将金属探测器放在起始位置，开启电源，让金属探测器沿黑线走S行轨迹。多次行驶，利用卷尺测量每次行走偏离黑线的距离及所用时间。记录金属探测器探测到金属片的个数，及每个金属片的位置与显示器显示的坐标进行比较，并对照是否已把所有的金属片探测出来。多次进行探测，重复以上操作。 5.3实验结果
黑线偏离与探测时间如下表
表1
行走次数 1 2 3 偏离距离 3mm 3mm 1mm 行走时间 94.00s 95.03s 93.05s
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铁片检测情况
表2 检测次数 1 2 3 4
检测到铁片的个数 5个 10个 15个 20个 实际铁片个数 5个 10个 15个 20个 6 本系统的创新点
语音提示系统检测到地雷，并报出地雷的个数； 数码管和液晶屏对系统的重要参数进行双显示。
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