一、系统软件整体框图：

　　矿用金属探测仪系统的软件流程中，单片机通过AD采样读取来自硬件电路中的信号调整电路中的输出信号，经过转换过的信号再进行单片机的处理。先对接收到的信号进行数字滤波的处理，也是为了去除一些低频的干扰信号以及单片机自身可能会产生的一些随机信号。其次在进行数字滤波之后，再对接收到的信号进行探测算法，这一步是为了提升整个金属探测的正确率。单片机将处理后的数据同时传送到云服务器中的数据库以及主控板。

　　二、数字滤波软件设计：

　　因为信号中仍然会出现干扰的低频信号，所以从软件的角度就是采用数字滤波的方法去除干扰。本课题选用了防脉冲干扰滤波法。该算法的流程为，先是连续采取N个数据，对这N个数据进行求平均值。将这个平均值和上次的平均值做差值，判断这个差值是否在范围内。当在范围内时，将本次采样值移入到数据表中;而不在这个范围内时，放弃本次采样值，将上次的采样值移入到数据表中。在对数据表中的数据进行冒泡排序。经过排序后的数据去掉较大值和较小值，并对N-2个数据进行求平均值。末后将这个平均值作为下次比较的采样值。

　　冒泡排序的算法：矿用金属探测仪的排序采用的是冒泡排序法，因为考虑到一次采集的数据并不会很多，并且冒泡排序的稳定度是比较高的，所以采用的是冒泡排序的方式。该算法的排序原理是比较相近的两个元素，如果头一个元素比后一个元素要大，则交换他们的位置。同理对每一对相近的元素做同样的操作。这样，较大的数就会排序到末后。同理，除了末后一个元素，在对所有元素进行重复比较。继续减少比较的元素个数，直到没有数据需要比较为止。

　　三、信号探测软件设计：

　　信号探测软件的设计主要为了提高整体金属探测的正确率，主要判断信号的脉宽和幅值的大小来判断是否有金属。信号探测软件的流程为：先连续采取10个数据，将这10个数据进行求平均值得到S1，S1先跟基准电压进行比较。基准电压即为信号调整电路中的直流偏置电路所添加的电压分量。通过对上下阈值进行多次判断是否有金属物体。

　　矿用金属探测仪的信号探测思路为：通过判断信号高过上阈值的脉宽和低于下阈值的脉宽同时满足需求时，则判断探测到金属物体。而脉宽的时间判断原则为连续10次平均值高过上阈值和低于下阈值，两个同时需要满足要求。金属探测的输出信号为接收线圈1#和接收线圈2#的差分信号。原因在于金属物体穿过线圈时，先通过接收线圈1#，此时的输出信号高过基准电压，而当通过接受线圈2#，此时的输出信号低于基准电压。