ლითონის ერთ-ერთი უმარტივესი დეტექტორი მეგატრონის დისკრიმინატორით. Arduino Arduino Glove Metal Detector Metal Selective Metal Detector

უპასუხე

Lorem Ipsum უბრალოდ ბეჭდვისა და ბეჭდვის ინდუსტრიის მოჩვენებითი ტექსტია. Lorem Ipsum არის ინდუსტრიის სტანდარტული მოჩვენებითი ტექსტი 1500-იანი წლებიდან, როდესაც უცნობმა პრინტერმა აიღო ტიპის გალერეა და აერია, რათა გაეკეთებინა ნიმუშის წიგნი. მას გადარჩა არა მხოლოდ ხუთი http://jquery2dotnet.com/ საუკუნე. , მაგრამ ასევე ნახტომი ელექტრონულ ბეჭდვაში, რომელიც არსებითად უცვლელი დარჩა.ის პოპულარიზაცია მოხდა 1960-იან წლებში Letraset-ის ფურცლების გამოშვებით, რომლებიც შეიცავს Lorem Ipsum პასაჟებს და ახლახანს დესკტოპის გამომცემლობის პროგრამული უზრუნველყოფით, როგორიცაა Aldus PageMaker, Lorem Ipsum-ის ვერსიების ჩათვლით.

დანიელმა ინჟინერმა ძლმ, შვილთან ერთად, Arduino-ს კონტროლერზე დაფუძნებული ლითონის დეტექტორი ააწყო.

სქემა:


გენერატორის მუშაობის სიხშირე 2n222 ტრანზისტორზე დამოკიდებულია საძიებო კოჭის ინდუქციურობაზე და ლითონის არარსებობის შემთხვევაში არის ~ 160 kHz (ეს არის მიკროსქემის ავტორის პარამეტრები - კონდენსატორების ტევადობა კოჭში არის 22n. და ხვეული დიამეტრით 15 სმ, 30 ბრუნი).
ლითონის საგნების (განსაკუთრებით რკინის) მიახლოებისას იცვლება კოჭის ინდუქციურობა, იცვლება გენერატორის სიხშირეც, რასაც აკონტროლებს პროგრამა Arduino-ზე 5 პინზე.
NULL SW-ის საწყისი დაჭერით (პინი 12) აღირიცხება საცნობარო სიხშირე (საწყისი დაკალიბრება ლითონის გარეშე კოჭთან ახლოს).
როდესაც სიხშირე იცვლება, პიეზოელექტრული ემიტერი (პინი 13) გამოსცემს "დაწკაპუნებებს", რაც უფრო ხშირია, რაც უფრო ახლოს არის ლითონი.

ესკიზი:
// Arduino-ზე დაფუძნებული ლითონის დეტექტორი // (C) Dzl 2013 წლის ივლისი // http://dzlsevilgeniuslair.blogspot.dk/ // დააკავშირეთ საძიებო კოჭის ოსცილატორი (20-200 kHz) მე-5 პინზე // დააკავშირეთ პიეზო პინ 13-სა და GND-ს შორის / / დააკავშირეთ NULL ღილაკი 12 პინს შორის და GND // დაიმახსოვრე, რომ დააჭირე NULL ღილაკს ჩართვის შემდეგ !! #define SET (x, y) (x | = (1<10000) clf = 10000; FTW = clf; ) // - დააწკაპუნეთ გენერატორზე, თუ (millis ()> ტაიმერი) (ტაიმერი + = 10; PCW + = FTW; თუ (PCW & 0x8000) (digitalWrite (13, HIGH); PCW & = 0x7fff;) სხვა ციფრულიWrite (13, დაბალი )))

ლითონის დეტექტორი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ლითონის არსებობის დასადგენად ამ ლითონის დეტექტორთან გარკვეულ სიახლოვეს, მეტალთან შეხების გარეშე. ასეთი მოწყობილობები ფართოდ გამოიყენება მიწაში ლითონის საგნების მოსაძებნად, მაგალითად, მაღაროები, ძვირფასი ლითონებით განძი, ანტიკვარიატი და სხვა. ლითონის დეტექტორში გამოყენებული უკონტაქტო გამოვლენის პროცესი ახსნილია ინდუქციური სენსორული მეთოდის გამოყენებით. ძირითადი კონცეფცია არის ის, რომ ლითონის არსებობამ შეიძლება შეცვალოს ინდუქტორის (სპირალი) ინდუქციურობა. ამრიგად, ლითონის დეტექტორის ელექტრონული შევსება უბრალოდ განსაზღვრავს კოჭის ინდუქციურობას, რომელიც იკვლევს გამოკვლევის ზედაპირს და, დინამიკის ან სხვა ინტერფეისის მოწყობილობის წყალობით, აცნობებს მომხმარებელს ახლომდებარე ლითონის ობიექტის შესახებ.



ლითონის დეტექტორები ოფიციალურ გაყიდვებში არ არის ისეთი იაფი, როგორც ჩვენ გვსურს. მაგრამ დღეს, სამოყვარულო რადიოტექნოლოგიის განვითარების წყალობით, ლითონის დეტექტორი შეიძლება დამოუკიდებლად დამზადდეს Arduino-ს საფუძველზე.


ძირითადად, Arduino-თ შეგიძლიათ შექმნათ მარტივი ინდუქციური მრიცხველი, ანუ მოწყობილობა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას კოჭის უცნობი ინდუქციურობის გასაზომად. ეს პროექტი იყენებს ჩვეულებრივ რეზონანსულ წრეს, რომელშიც პარალელურად არის დაკავშირებული კონდენსატორი და ინდუქტორი. LC მიკროსქემის ბუნებრივი რეზონანსული სიხშირე იცვლება ლითონის არსებობის მიხედვით კოჭის სიახლოვეს. რეზონანსული სქემიდან წასაკითხად მისაღები სიგნალის მისაღებად გამოიყენება LM339 შედარებითი. ვინაიდან LC სქემიდან რხევა ყოველთვის იქნება სინუსური ტალღის სახით, ეს პროექტი იყენებს ნულოვანი გადაკვეთის დეტექტორს, რომელიც დაფუძნებულია შედარებითზე, რათა სინუსური ტალღა გადაიყვანოს კვადრატულ ტალღა სიხშირეზე, რათა Arduino დაფამ შეძლოს პერიოდის გაზომვა. ამ იმპულსების შესახებ და მიღებულ მონაცემებზე დაყრდნობით აცნობოს მოწყობილობის მახლობლად ლითონის არსებობის შესახებ. Arduino IDE-ში ჩაშენებული pulseIn () ფუნქციის წყალობით, შეგიძლიათ გაზომოთ პულსის დროის პერიოდი. მაგალითად, pulse = pulseIn (11, HIGH, 5000). ამ შემთხვევაში, ფუნქცია აბრუნებს დროის იმ პერიოდის მნიშვნელობას, რომლის დროსაც პულსი რჩებოდა მაღალი ხაზში 11. მესამე პარამეტრი არჩევითია, ის ადგენს ლოდინის დროს მითითებულ ხაზზე პულსის გამოჩენამდე.


Arduino-ზე დაფუძნებული ლითონის დეტექტორის წრე ნაჩვენებია ქვემოთ.




ორმაგი პულსი; void setup () (pinMode (11, INPUT); pinMode (13, OUTPUT); pinMode (8, OUTPUT);) void loop () (ციფრული ჩაწერა (13, HIGH); delayMicroseconds (5000); ციფრული ჩაწერა (13, LOW) ; დაყოვნებამიკროწამები (100); პულსი = პულსიIn (11, HIGH, 5000); if (პულსი> 920) (ტონა (8, 1); დაყოვნება (3000); noTone (8);))

მისი თავისებურება მდგომარეობს იმაში, რომ მოწყობილობა დამზადებულია ხელთათმანის სახით, შეიცავს როგორც ელექტრონულ ნაწილს, ასევე საძიებო ხვეულს. ლითონის დეტექტორი შეიქმნა სახლში დაკარგული ლითონის ნივთების საპოვნელად, მაგალითად, საყურეები, ბეჭდები და სხვა ნივთები. თუმცა, ამ სქემის საფუძველზე, თქვენ ასევე შეგიძლიათ გააკეთოთ კლასიკური ლითონის დეტექტორი გარე სამუშაოებისთვის. მოწყობილობის წარმოებისთვის დაგჭირდებათ მინიმალური მასალები, ამოცანების ლომის წილი წყვეტს Arduino მიკროკონტროლერს.

ლითონის დეტექტორის სიმძლავრე მცირეა, მაგრამ საკმარისი იქნება საყოფაცხოვრებო მიზნებისთვის.


მასალები და ხელსაწყოები წარმოებისთვის:
- მიკროკონტროლერი Arduino UNO;
- მავთული 28 ლიანდაგი (დიამეტრი 0.32 მმ);
- ერთი გადამრთველი;
- პიეზო ზუმერი;
- ორი 10K რეზისტორები;
- ერთი რეზისტორი 1.2K;
- ორი კონდენსატორი 100n;
- ორი კონდენსატორი 22n;
- ერთი ტრანზისტორი ტიპის BC547;
- 9 ვ ბატარეა;
- სამშენებლო ხელთათმანები.

თქვენ ასევე დაგჭირდებათ პლაივუდი, ხის წებო, გამაგრილებელი უთო, დაჭიმული მავთული, პურის დაფა და სხვა წვრილმანები.

ლითონის დეტექტორის წარმოების პროცესი:

Პირველი ნაბიჯი. კოჭის დამზადება
კოჭის გასაკეთებლად, თქვენ უნდა ამოჭრათ მას საფუძველი, სხეული. ავტორი მანქანაზე ჭრის პლაივუდის კოჭას, მისი დიამეტრი 6 ინჩია. შედეგად მიიღება ორი რგოლი, რომლებიც შემდგომში წებოვანია ხის წებოთი. გაშრობის შემდეგ ხვეულს საგულდაგულოდ ასხამენ ქვიშის ქაღალდს, რომ გლუვი იყოს. ბაზის დამზადების შემდეგ, შეგიძლიათ მავთულის შემოხვევა მის გარშემო. საერთო ჯამში, თქვენ უნდა გააკეთოთ მავთულის 30 ბრუნი, დატოვოთ ბოლო მინიმუმ 5 ინჩის სიგრძის დასაკავშირებლად. საჭიროა მავთულის მჭიდროდ დახვევა, ეს უზრუნველყოფს კოჭის მაღალხარისხიან მუშაობას. მავთულზე, კოჭა შეიძლება შეიფუთოს ელექტრო ლენტით ან ლენტით უკეთესი ფიქსაციისთვის.





ნაბიჯი მეორე. მიკროსქემის აწყობა პურის დაფაზე
იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ, რომ ხვეული სწორად არის აწყობილი და მთელი სისტემა გამართულად მუშაობს, ჯერ უნდა აკრიფოთ იგი პურის დაფაზე და მხოლოდ ამის შემდეგ შეადუღოთ. კავშირის პროცედურა არ არის ფუნდამენტური, ავტორმა დაიწყო ტრანზისტორით, შემდეგ წავიდა რეზისტორები და კონდენსატორები. ამის შემდეგ არდუინოს კამერაზე „მამაკაცი და ქალი“ კონექტორები დააკავშირეს.












შემდეგ შეგიძლიათ დააკავშიროთ კოჭა. მას შემდეგ, რაც მავთული ლაქირებულია, ის ბოლოებში უნდა გაიფხეკით ქვიშის ქაღალდით ან ბასრი დანით. საჭიროა კარგი კონტაქტის მიღწევა. კოჭა დაკავშირებულია მამრობითი და მდედრობითი კონექტორების გამოყენებით. ყველა ელემენტის შეკრების შემდეგ, შეგიძლიათ ჩატვირთოთ firmware კონტროლერში და შეამოწმოთ როგორ მუშაობს ყველაფერი პრაქტიკაში.

ნაბიჯი სამი. პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტალაცია და სისტემის შემოწმება
შემდეგი, თქვენ უნდა ჩატვირთოთ firmware კონტროლერში. შესაძლოა დაგჭირდეთ კოდში გარკვეული კორექტირების შეტანა, რათა დეტექტორმა სწორად იმუშაოს. კოდის ჩატვირთვის შემდეგ, შეგიძლიათ დაიწყოთ ტესტირება. თქვენ უნდა დაუკავშიროთ სისტემას 9 ვოლტიანი კვების წყარო და გამორთოთ ჩამრთველი. თუ ლითონის დეტექტორი მუშაობს, შეგიძლიათ დაიწყოთ დაფაზე ყველა ელემენტის შედუღება.


ნაბიჯი მეოთხე. წრედის შეერთება
ყველაფერი აწყობილია PCB-ს ნაჭერზე, კონტაქტები შედუღებულია მავთულის ნაჭრების გამოყენებით. საჭიროების შემთხვევაში, შეგიძლიათ გააკეთოთ სპეციალური დაფა მოწყობილობისთვის ოქროვით. როგორ არის აწყობილი წრე, შეგიძლიათ უფრო დეტალურად ნახოთ ფოტოზე.





ნაბიჯი მეხუთე. შეკრების ბოლო ეტაპი
ავტორი იყენებს პლაივუდის ნაჭერს დაფის დასამაგრებლად. ის უნდა იყოს ისეთი ზომის, რომ მოერგოს Arduino კონტროლერს და PCB-ს. კიდეები გახეხეთ, რომ გლუვი იყოს. პლაივუდზე ელემენტების დასაწებებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ორმხრივი ლენტი. წებო და სხვა მიმაგრების მეთოდები ასევე იმუშავებს.

იგი შეიქმნა უკვე ცნობილი მოწყობილობის "Terminator Pro"-ს ბაზაზე. მისი მთავარი უპირატესობაა მაღალი ხარისხის დისკრიმინაცია, ასევე დაბალი დენის მოხმარება. ასევე, მოწყობილობის აწყობა ძვირი არ დაჯდება და მას შეუძლია ნებისმიერი ტიპის ნიადაგზე მუშაობა.

აქ მოცემულია მოწყობილობის მოკლე სპეციფიკაციები
მოქმედების პრინციპის მიხედვით, ლითონის დეტექტორი ასევე პულსურად დაბალანსებულია.
სამუშაო სიხშირე 8-15 kHz.

რაც შეეხება დისკრიმინაციის რეჟიმს, აქ გამოიყენება ორტონიანი ხმა. როდესაც რკინა აღმოჩენილია, მოწყობილობა მისცემს დაბალ სიგნალს, ხოლო თუ ფერადი ლითონი აღმოჩნდება, ტონი მაღალი იქნება.

მოწყობილობა იკვებება 9-12 ვ წყაროთი.

ასევე არსებობს მგრძნობელობის რეგულირების შესაძლებლობა და არის ხელით გრუნტის ბალანსი.

კარგი, ახლა მთავარის შესახებ, ლითონის დეტექტორის ამოცნობის სიღრმეზე. მოწყობილობას შეუძლია ჰაერში 25 მმ დიამეტრის მქონე მონეტების აღმოჩენა 35 სმ მანძილზე. ოქროს რგოლის დაჭერა შესაძლებელია 30 სმ მანძილზე, მოწყობილობა ჩაფხუტს დაახლოებით 1 მეტრის მანძილზე აღმოაჩენს. ამოცნობის მაქსიმალური სიღრმე არის 150 სმ, რაც შეეხება მოხმარებას, ხმის გარეშე დაახლოებით 35 mA.

მასალები და ხელსაწყოები შეკრებისთვის:

- მინი საბურღი (ავტორს აქვს ხელნაკეთი ძრავისგან);
- მავთული კოჭის მოსახვევისთვის;
- ოთხბირთვიანი ფარიანი კაბელი;
- soldering რკინის ერთად solder;
- მასალები საქმის წარმოებისთვის;
- ბეჭდური მიკროსქემის დაფა;
- ყველა საჭირო რადიო კომპონენტი და მათი რეიტინგი ჩანს სქემის ფოტოში.


ლითონის დეტექტორის წარმოების პროცესი:

Პირველი ნაბიჯი. დაფის წარმოება
დაფა მზადდება გრავირებით. შემდეგ შეგიძლიათ გაბურღოთ ხვრელები, მათი დიამეტრი 0,8 მმ. ამ მიზნებისათვის ავტორი იყენებს პატარა ძრავას დამონტაჟებული ბურღით.






ნაბიჯი მეორე. დაფის აწყობა
შეკრება უნდა დაიწყოს ჯემპერების შედუღებით. ამის შემდეგ, შეგიძლიათ დააინსტალიროთ პანელები მიკროსქემებისთვის და სხვებისთვის, შეადუღოთ სხვა ელემენტები. ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ გქონდეთ ტესტერი მაღალი ხარისხის ასამბლეისთვის, რომელსაც შეუძლია გაზომოს კონდენსატორების ტევადობა. ვინაიდან მოწყობილობა იყენებს ორ იდენტურ გამაძლიერებელ არხს, მათთვის გაძლიერება მაქსიმალურად ახლოს უნდა იყოს ერთ მნიშვნელობასთან, ანუ იგივე იყოს. ტესტერით გაზომვისას ერთი ეტაპის ორივე არხს უნდა ჰქონდეს იგივე მაჩვენებლები.

როგორ გამოიყურება აწყობილი წრე, ჩანს ფოტოზე. ავტორს არ დაუყენებია კვანძი, რომელიც განსაზღვრავს ბატარეის განმუხტვის ხარისხს.








აწყობის შემდეგ, დაფა უნდა შემოწმდეს ტესტერთან. თქვენ უნდა დაუკავშიროთ მას დენი და შეამოწმოთ ყველა სტრატეგიულად მნიშვნელოვანი შეყვანა და გამომავალი. ყველგან ელექტროენერგიის მიწოდება ზუსტად ისეთივე უნდა იყოს, როგორც დიაგრამაში.

ნაბიჯი სამი. კოჭის აწყობა
DD სენსორი აწყობილია იმავე პრინციპით, როგორც ყველა მსგავსი ბალანსერისთვის. გადამცემი კოჭა დანიშნულია TX და მიმღები RX. ჯამში, თქვენ უნდა გააკეთოთ 30 ბრუნი შუაზე დაკეცილი მავთულით. მავთული გამოიყენება მინანქრით, დიამეტრით 0,4 მმ. ორივე მიმღები და გადამცემი ხვეულები წარმოიქმნება ორმაგი მავთულით, შედეგად, გამომავალი უნდა იყოს ოთხი მავთული. შემდეგი, ტესტერმა უნდა განსაზღვროს გრაგნილების მკლავები და დააკავშიროს ერთი მკლავის დასაწყისი მეორის ბოლოს, რის შედეგადაც იქმნება ხვეულის შუა გამომავალი.

დახვევის შემდეგ ხვეულის დასამაგრებლად საჭიროა ძაფებით კარგად შემოახვიოთ და შემდეგ ლაქით დაასველოთ. მას შემდეგ, რაც ლაქი გაშრება, ხვეულებს ახვევენ ელექტრო ლენტით.

შემდგომში ზემოდან კეთდება კილიტა ეკრანი, დასაწყისსა და დასასრულს შორის უნდა გაკეთდეს დაახლოებით 1 მმ უფსკრული, რათა თავიდან იქნას აცილებული მოკლე ჩართვის მარყუჟი.



TX-ის შუა ტერმინალი უნდა იყოს დაკავშირებული დაფის მიწასთან, წინააღმდეგ შემთხვევაში გენერატორი არ დაიწყება. რაც შეეხება შუა RX გამომავალს, ის საჭიროა სიხშირის რეგულირებისთვის. რეზონანსის დარეგულირების შემდეგ ის უნდა იყოს იზოლირებული და მიმღები ხვეული გადაიქცევა ნორმალურად, ანუ ტყვიის გარეშე. რაც შეეხება მიმღებ კოჭას, ის გადამცემის ნაცვლად არის დაკავშირებული და გადამცემზე 100-150 ჰც-ით დაბალია დაყენებული. თითოეული ხვეული ცალ-ცალკე უნდა იყოს მორგებული; დაყენებისას არ უნდა იყოს ლითონის საგნები კოჭთან ახლოს.

ბალანსის მოსატანად ხვეულები გადადის, როგორც ხედავთ ფოტოზე. ბალანსი უნდა იყოს 20-30 მვ დიაპაზონში, მაგრამ არაუმეტეს 100 მვ.

მოწყობილობის მუშაობის სიხშირეები 7 კჰც-დან 20 კჰც-მდეა. რაც უფრო დაბალია სიხშირე, მით უფრო ღრმა იქნება მოწყობილობა, მაგრამ უფრო დაბალი სიხშირით, დისკრიმინაცია უარესდება. პირიქით, რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით უკეთესია დისკრიმინაცია, მაგრამ ამავე დროს უფრო მცირეა აღმოჩენის სიღრმე. ოქროს საშუალოდ შეიძლება ჩაითვალოს 10-14 kHz სიხშირე.

კოჭის დასაკავშირებლად გამოიყენება ოთხბირთვიანი ფარიანი მავთული. ეკრანი უკავშირდება კორპუსს, ორი მავთული მიდის გადამცემ კოჭთან და ორი მიმღებთან.