手机电磁辐射检测仪
【摘要】本文介绍的便携式移动电话电磁辐射捡测仪，能实现对移动电话的电破辐射进行实时检测，具有体积小，便于携带、测量方便的特点。
随着通讯事业的发展，移动电话已愈来愈成为人们离不开的通讯工具，但移动电话在方便人们工作和业余生活的同时，也带来一个不容忽视的问题，那就是移动电话电磁辐射的污染问题。由于电磁辐射看不见摸不着，人们无法通过感觉器官觉察到这种隐形污染，但它却已充斥在我们身边。电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量，人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。所以，我们有必要对移动电话的电磁辐射强度做出检测，观察是否超过国家规定的标准，以便采取有效措施进行防护。
1.手机电磁辐射检测仪总体设计
该电磁辐射测量仪主要由传感器、滤波网络、放大部分、模数转换、键盘控制、单片机控制单元、显示和报警等八大部分构成，基本组成框图如图1所示。 放大 模数转换 滤波网络 传感器 单 LCD显示 按键控制 片 时钟 报警 机 图1 手机电磁辐射检测仪原理框图
2.工作原理
该手机电磁辐射检测仪整个系统采用9V电池经LM1084稳压芯片稳压为5V后供电，由传感器探头检测到的电磁信号首先通过滤波网络．经过电压跟随送至放大电路，放大后的信号输出到模／数转换器中，转换后的数字信号输送到单片机中进行处理，最后以数字量的形式在数码管上显示出来，并具有保持、显示最大值等功能。
其中模数转换器的输出进入单片机AT89C51的P1口，PO口输出的数据送至液晶显示模块。其内部操作数由MCU发送的信号决定，这些信号包括：(1)寄存器选择信号RS；(2)读写信号R／W；(3)数据总线DBO～DB7；(4)MPU与外部并行I/O口的选通信号E。P20～P23口提供液晶显示器的读写控制，P25～P27作为键盘输入端口。
3.硬件电路设计
3．1传感器探头
传感器探头是检测电磁信号的基础，其质量的好坏对电磁辐射信号的接收性能有很大影响，本测量仪采用EP330探头，适用于100 kHz～3 GHz频率范围，频带很宽，增益在工作频率段基本不变，可靠性高，能满足测量仪的设计要求。 3．2滤波网络
传感器探头测得的信号频率范围很宽，与我们期望的信号有很大差别，因此，我们必须对传感器探头所得的信号进行滤波。去除高频成分，可以采用有源低通滤波。 3.3放大电路
由于探头感应的信号较微弱，因此要经过低噪放大器将信号进行放大，需要低噪放大器输入端和电场探头的阻抗匹配，以获得最佳的信号能量传送。放大部分电路如图2所示。它包含两级放大部分，第一级采用具有很高共模抑制比、线性度好和低功耗运算放大器AD620，第二级采用高精度、低失调电压型的运算放大器OP07。这两级的放大能满足低噪放大器的噪声系数要小，频带要宽的要求。从图中可知，经放大部分电路处理后的信号送至ADC0804进行模数转换，从而得到所需的数字信号。
3.4模数转换器
A／D转换器采用ADC0804。闪速ADC使用了15个比较器比较未知的输入电压与基准梯形网络并形成高4位数据。内部的数据转换器(ADC)从第1次闪速转换的4位最高有效位(MSBs)中产生模拟电压，并产生未知输入电压与DAC电压之差的剩余电压。剩余电压被闪速比较器再次比较，获得低4位数据(U、Bs)。 MAXl52的特点在于工作在+3．0 V至3．6 V之间，转换时间随电压的升高而降低。ADC0804经过直流和动态测试，它的微处理器结果可以作为无需任何外部接口逻辑的输入／输出端口而出现，数据的输出使用锁存的、三态缓冲电路，可直接至微处理器的
数据总线或系统的输入端口。这些特点极大地满足了信号的模数转换要求。在模数转换过程中，ADC0804把放大电路处理后的模拟信号转换成数字信号，送至单片机进行下一步处理。
3.5报警电路
当测量到的功率密度值超过0．4W/m2的国家标准限值时，单片机将输出高电平，通过发光二极管和蜂鸣器进行报警，表明当前所测功率密度值超出了辐射标准规定值，提示用户要注意周围环境，做出一些防范措施，以免受到电磁辐射的影响。
4 单片机控制单元
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机。它有64K字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I／O线，3个16位定时器／计数器，一个6向量两极中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。该器件功能强大，适用于许多较为复杂控制的场合。经过模数转换后的信号由P1口中的一路输入单片机，通过单片机的控制，所测量到的电磁辐射功率密度值将在LED显示模块中显示。其中按键S1为清零键，按键S2用作当前值保持键，
按键S3用作最大值显示。打开仪器的电源后，将仪器靠近被测点，仪器将会测试数据并动态显示当前所测值，按下S2键，将会使得当前值显示在显示屏上，再按下S1键，会将仪器中原有的数值清为零，并继续测试，若继续测量到的数据超过前一次的最大值，单片机内部数据将自动进行更新；低于此最大值则保持不变。测量完毕后，按下S3键，则将显示出最大值。
5 软件设计
本系统软件的编写使用了模块化的设计思想，使整个程序的编写快速有效。系统主程序是整个软件部分的核心，它负责调度各个子功能模块，实现系统中多个设备之间信息的及时交换，系统软硬件资源的合理分配与管理。任务总体可分为以下四个功能模块：
(1)A／D转换：负责模拟量到数字量的转换处理；
(2)键盘扫描：负责扫描键盘I/O口．设置状态字，及时通知模式选择进行键盘处理；
(3)显示刷新：负责显示的刷新据显示到液晶屏上； (4)模式选择负责处理键盘的请求，改变系统工作状态。 系统软件流程图如图4所示：
采集信号 开始
模数转换 初始化 N
等待 Y 保存数据
测量 5结论
本测量仪可以对电磁辐射进行测量，该仪器使用的传感器探头是为检测移动显示 电话电磁辐射专门设计的，也可以更换低频段或高频段探头，用于计算机或其它高频设备电磁辐射的检测。利用单片机实现对采集的信号进行处理和控制。体积小、重量轻、使用方便、测量速度快，的特点。
计算功率
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