微控制器

本文以LDC1000传感器以及飞思卡尔Kinetis系列微控制器K60为核心，组成具有定位功能的金属探测系统。通过金属的涡流效应对金属物体进行检测，能够在一定范围内迅速定位出金属物体的精确位置。经实验表明，距离物体中心定位误差不超过4 mm，最小可以检测出2cm大小的金属物体。测量数据在单片机中进行处理，软件上采用了数字滤波，进一步减少了误差干扰信号，提高了系统的稳定性与精确性。该系统可通过LCD液晶显示屏显示当前金属物体所在具体位置，并利用按键实现人机交互。

<strong>引言</strong>

金属探测仪作为一种非接触式检测装置，在工业领域以及日常安检中有着十分广泛的应用，对于金属的检测，金属探测仪往往需要有较高的精确度以及较快的反应速度。本文以飞思卡尔Kinetis系列微控制器K60为控制核心，通过LDC1000电感传感器来探测金属物体的位置。LDC1000传感器是利用电磁感应的原理来探测与金属物体的间距，而且对于不同的金属材质，其感应的强度也不同。将LDC1000电感传感器的数据传输至微控制器中，经过软件处理后最终确定金属的位置。通过直线电机和滑轨来控制LDC1000传感器探头的运动与探测。由于横向扫描的精度要求高，所以选用步进电机的方法来扫描，而纵向扫描要求速度快，所以选用直线电机来扫描。

作者 Michael Parks, P.E. Mouser Electronics

上篇和中篇我们介绍了这个方案的基本构成和BOM清单，现在介绍方案的具体实现。
太阳能EH开发板提供了控制电路，当太阳光亮度足够时，太阳能面板将为MSP430微控器供电。TI太阳能套件中的Cymbet EnerChip电池具有极低的自放电率，这种特性让它们成为EH应用的理想选择。一旦光线低于适当水平，太阳能面板套件就会自动开始替代EnerChip电池为MSP430提供电力。这是一个非常方便的集成功能，在电池耗尽之前将为约400 个RF触发通信提供足够的能量。通过调整通信脉冲之间的时间间隔，你将在没有足够的太阳光前提下从这款开发板中获取大量的使用机会。在许多遥感应用中该特性都显得至观重要。

<font color="#FF8000">作者：Michael Parks, P.E. Mouser Electronics</font>

简单地来说，能量采集可以将一种形式的能量转换成电力并将其存储在电池或超级电容中。太阳能应用的范围很广，包括高电压的屋顶光伏电站到面向远程、低功耗应用的小型太阳能装置。多数注意力都集中在太阳能发电上，因为它被认为是油的替代物，这算是一个大规模应用，不过太阳能也可以以小规模采集，提供远程装置所需的电力。太阳能电池板在白天时进行充电，而远程监控单元可能传输信号，甚至也可以将这些数据记录在本地。各种能量采集装置可用于驱动许多低能量应用，包括移动设备的电池充电器、可穿戴电子设备以及远程传感器网络。MSP430微控制器是一种理想的可供远程使用的MCU，因为它的功率效率表现得异常出色。

支持消费类产品和工业设备各种系统控制应用的标准微控制器

意法半导体新入门级微控制器STM32C5 于 2026 年 3 月正式推出，搭载 Arm® Cortex®-M33处理器内核，采用 40 纳米制造工艺，配备双区闪存，存储容量 128KB 至 1MB，可耐受1万次擦写，基础扇区容量 8KB；专用闪存区的扇区可降至2KB，使存储分区管理更精细化。