一、主控芯片选择：

　　主控芯片在矿用金属探测仪系统中起到关键的作用，它起到连接其他功能模块的作用。因此，选择内部具有运算器、控制器、存储器、输入输出设备的单片机作为本文的主控芯片。随着电子技术的发展以及应用的越来越广泛，各种单片机的出现，目前32.位的单片机凭借其较高的性价比以及性能优点在工业控制中的应用尤为广泛。本文设计的信号处理板的主控芯片需要接收信号探测板中的信号以及需要对接收到的信号进行信号探测算法处理，并将处理后的数据上传到云服务器中的数据库中。

　　为了保持整个金属探测仪系统的稳定性以及牢靠性，主控芯片选择的为意法半导体公司的STM32FI03C8T6单片机。该单片机采用的是ARM公司的Cortex-M3内核的32位的处理芯片。该芯片的主要特性为∶采用48引脚的封装，工作的温度在-40℃~85℃，供电的电压范围为2.0~3.6V，拥有64KB，在串口方面有3个USART的串行通信接口，36个I/O接口，2个12位ADC采样接口。

　　二、主控电路设计：

　　单片机作为矿用金属探测仪信号处理板的关键控制器。单片机的外围电路包括电源电路、时钟电路、复位电路、SWD下载调试电路、BOOT启动选择电路。

　　（1）电源电路;根据数据手册显示，供电的电压范围为2.0~3.6V，本文所提供的输入电压为3.3V。通过电源芯片AMS1117输入电压转化为3.3V，该电源芯片较多可以提供1A的电流，足以能够让单片机使用。

　　（2）时钟电路∶在STM32单片机的系统总共有HSE高速外部时钟、HSI高速内部时钟、LSI低速内部时钟、PLL锁相环倍频输出、LSE低速外部时钟五个时钟源。

　　（3）复位电路∶上电复位、看门狗复位、人工按键复位。STM32单片机复位信号为低电平，复位信号低电平所持续的时间需在20us以上。本文采用的是上电复位∶采用10K电阳和0.1uF电容完成复位。

　　当矿用金属探测仪系统上电时，电容的两端电路缓慢上升，单片机的复位脚为低电平，在电容两端一直为低电平时，此时单片机处于复位。当单片机进入初始化的状态后，电容的两端电压将会不断升高，单片机复位端口的电压达到单片机正常供电电压值即3.3V时，电容充电过程停止，复位结束。

　　（4）SWD下载调试电路∶程序下载调试的方法包括SWD和JTAG两种模式。SWD方式单片机仅需引出时钟线SWCLK和数据线SWDIO即可完成所有功能，不但节省了I/O口，对电路板的空间要求更少，也减少了JATG所需要的牛角座，减少成本。本系统将采用SWD模式来下载和调试。

　　（5）BOOT启动选择电路。通过BOOTO和BOOT1决定启动模式。矿用金属探测仪系统采用模式一启动，这是正常模式。将BOOTO引脚接低电平（或接地）;单片机就会从FLASH来启动单片机，启动地址为0X00000000。