手持式金屬探測器需要在極低的功耗、極小的體積內(nèi)完成“發(fā)射-接收-解調(diào)-報警”全過程。輝芒微（FMD）8位MCU具備1 KB～16 KB Flash、12位ADC、多路PWM、低功耗休眠、強(qiáng)抗ESD等特性，可把傳統(tǒng)由分立器件完成的高頻振蕩檢測、移相解調(diào)、報警邏輯全部集成到單芯片內(nèi)，實(shí)現(xiàn)“One-Chip Detector”。

┌─發(fā)射線圈──┐
│   ↓
FMD MCU → 高頻PWM → 驅(qū)動MOSFET → LC諧振 → 交變磁場
↑         │
│         ↓
┌─12-bit ADC ← 檢波/濾波 ← 接收線圈 ←┘
│
├─蜂鳴器PWM
├─馬達(dá)驅(qū)動IO
├─LED指示
└─Key/LCD（選配）

• 主控：FMD FT60F022/FT61F042（2 K/4 K Flash，SOP16/SOP20）
• 發(fā)射：MCU內(nèi)部48 MHz高頻時鐘→8-bit PWM→MOSFET半橋→發(fā)射線圈L1
• 接收：L2感應(yīng)電壓→二極管檢波+RC濾波→ADC通道0輸入
• 報警：蜂鳴器（PWM1）、震動馬達(dá)（IO推挽）、RGB燈（IO）
• 供電：單節(jié)3.7 V鋰電→LDO 3.0 V→MCU；休眠電流<5 μA
• 人機(jī)：1×按鍵（開關(guān)/模式切換），可選0.96" OLED/LCD

工作流程

    上電自檢

    蜂鳴器短“滴”+藍(lán)燈閃1次→檢測電池電壓<3.3 V則紅燈快閃提示充電。

    地平衡校準(zhǔn)

    長按按鍵2 s→MCU掃描環(huán)境背景→保存ADC零漂值→綠燈常亮進(jìn)入工作。

    實(shí)時探測

        每250 μs采集一次檢波電平，滑動平均8點(diǎn)；

        當(dāng)電平跌落>閾值（可調(diào)）→觸發(fā)報警：蜂鳴器2 kHz斷續(xù)，馬達(dá)同步震動，紅燈亮；

        連續(xù)64次無金屬→自動降低發(fā)射占空比10 %，節(jié)省功耗。

    低電關(guān)機(jī)

    電池<3.0 V→黃燈慢閃10 s→自動關(guān)機(jī)，防止過放。

    強(qiáng)抗干擾

        ESD ≥ 8 kV（HBM），EFT ≥ 4 kV，可直接安裝于線圈支架，無需額外屏蔽。

性能指標(biāo)

    靈敏度：Φ20 mm鐵釘≥60 mm，Φ60 mm鐵鍋≥150 mm
    響應(yīng)時間：<50 ms
    連續(xù)工作：40 h（2000 mAh鋰電，默認(rèn)靈敏度）
    工作溫濕度：-20 ℃～60 ℃ / 0 %RH～95 %RH
    跌落：1 m大理石無損（線圈+MCU一體灌封）

小結(jié)

利用輝芒微8位MCU的高頻PWM、12-bit ADC與超低功耗特性，本方案將傳統(tǒng)手持金屬探測器所需的振蕩、移相、放大、比較、報警等電路全部集成到單芯片，實(shí)現(xiàn)“線圈+MCU+電池”三件套極簡架構(gòu)。不僅降低了物料成本與加工難度，還提升了靈敏度與一致性，為安檢、戶外運(yùn)動、兒童科普等場景提供了一款高性價比、快速量產(chǎn)的金屬探測解決方案。