Загрузка...Полноценный IB металлодетектор на ARDUINO
Полноценный IB металлодетектор на ARDUINO
Задумка проекта такая — по возможности доступная для повторения схема и открытый код, и естественно я выбрал среду ARDUINO, и хотя многие утверждают что ничего серьёзного на Ардуине не сделать — я попробую доказать обратное. Схема реализована на любой Ардуине с камнем Atmega328, и модуле АЦП ADS1115. Выходной каскад я не стал изобретать и использовал хорошо зарекомендовавшую себя схемку на IRF7105, но и ту я соригинальничал и в качестве драйвера мосфетов использовал таймер 555, он вполне для этого подходит — на входе компараторы, выход от нуля до напряжения питания при токе до 200мА. Я в первые использую накачку меандром(до этого всё на синусе) для меня это некий эксперимент(пока всё идёт нормально) но говорят что при такой накачке будет больше ложняков на грунте, и судя по тому как на грунте работает Квазар — я склонен этому верить.
Если будут вопросы по схеме -задавайте. Резистором R27 подбираем ток в датчике, с Garrett 6.5×9 ACE PROformance и 10Ом получился ток в 120ма — это приемлемо.
Это прототип, и он не без недостатков. Надо сделать программную регулировку тока и громкости звука, у меня есть пару идей как это реализовать но это несколько усложнит схему, а оно и так нормально работает.
[/URL]
Тест проводил с датчиком Garrett 6.5×9 ACE PROformance он крайне устойчив к ЭМ помехам, не каждый датчик так работает у меня дома, ещё это датчик у меня индикатор чуйки, если удалось получить больше 20см на пятак ссср — значит прибор имеет право на жизнь.
Для баланса грунта надо просто пару раз качнуть датчиком над грунтом.
Перед тем как выложу код-скетч сделаю пару полевых выходов — вдруг надо что-то подправить, не хочется выкладывать сырой код.
Вложения:
У вас есть более читабельная схема? А то больше времени трачу чтоб разобраться где-что.
Кликаешь по картинке, затем правый клик *Открыть картинку в новой вкладке*.. Там она уже с зумом будет
Shuravi
Делал по этой схеме -другой нет, если что-то не понятно — спрашивайте.
Для подключения датчика Garrett 6.5×9 ACE PROformance надо кое что добавить к схеме или сделать переходник, датчики от Квазаров-Фортун — подключаются напрямую.
Ниже — схема подключения датчика ACE,
Вложения:
Схема в Splan70.
Вложения:
Примерка посадочных мест
Вложения:
Примерка посадочных мест
Вы хотите использовать просто Atmega328 в DIP? это надо предварительно загрузчик ещё прошивать, я предполагал использовать готовые модули типа Arduino Pro Mini . Ещё надо учесть место для конденсаторов фильтра (те что зелёные на схеме) вот такие.
По разводке и размещению элементов есть пару рекомендаций.
Входные каскады должны быть подальше от проводников дисплея, кнопок и самого МК, все плюсовые и минусовые дорожки от входных и выходных каскадов должны сходиться к конденсатору фильтрующему питание +5V C18 который как можно ближе к стабилизатору питания+5V, конденсатор С24 как можно ближе к выводам модуля IRF7105.
Из за желания упростить схему и уменьшить количество элементов я отказался от отдельных стабилизаторов на каскады, при неправильной разводке возможно самовозбуждение, по хорошему надо добавить маломощный стабилизатор на входные каскады MCP602, 4053, ADS1115, и возможно стабилизатор на каскад TX , но это если при повторении у кого-будет нестабильно работать прибор, у меня всё нормально, главное не экономить на конденсаторах фильтров питания каскадовС18, С19,С22,С24.
Shuravi вы можете заложить в печатку возможность установки дополнительных стабилизаторов типа ams1117 5.0, а ставить их или просто запаять перемычки — уже будет видно при повторении схемы. Если нужна схема с стабилизаторами могу нарисовать.
Вот компоновка прототипа, я там пытался усадить всё в слишком маленький объём для DIP, отсюда все проблемы с разводкой — много проводов. Выходной каскад на отдельной плате так как изначально схема была вообще без выходного каскада, накачка ТХ выводами контроллера, не поверите но это работало. правда слишком много шумов от МК и пришлось отказаться от этой идеи.
Простая схема металлоискателя своими руками
Решили разобраться с схемой создания металлоискателя и попробовать сделать свой экспериментальный аппарат для ознакомлением с принципом работы и для пробы собственных сил, но не знаете с чего начать? Давайте разберемся вместе, ведь воссоздавать простые электронные схемы, в том числе металлоискатели своими руками не так уж и трудно.
Металлодетектор позволяет находить предметы, имеющие определенные электрические и электромагнитные свойства, которые отличают их от окружающей среды. К таким предметам относятся, к примеру, различные металлы в земле. Металлоискатели используются службами досмотра, военными, геологами, строителями и специалистами ряда других профессий для нахождения металла в почве и не только.
Металлоискатель Garrett GTI 2500
Сейчас металлоискатель зачастую используется и обычными людьми для поиска металлолома черной металлургии и нахождения цветных металлов, из которых состоят различные монеты, ювелирные украшения и военная атрибутика: гильзы, жетоны и многое другое. Также металлодетектор может помочь при поиске утерянных по неосторожности предметов, жизненно необходимых или имеющих материальную или моральную ценность (части механизмов, ключи, кольца, украшения и т.д).
Чувствительность данного прибора зависит от диаметра поисковой катушки. Чем больше ее диаметр (от 30 см), тем меньше чувствительность к маленьким предметам, но усиливается к крупным, глубинного залегания. И наоборот, чем меньше ее диаметр, тем лучше реакция на более мелкие предметы. В промышленных образцах имеются подробные инструкции о чувствительности и применению различных катушек.
Сигнал металлоискателя на большую и маленькую монету
В самодельном устройстве зависимость его чувствительности от диаметра катушки также сохраняется. Но нужно помнить, что самодельный прибор по своим качествам будет далек от профессионального оборудования в силу различных нюансов происходящих физических процессов. Одной фразой принцип работы металлоискателя можно описать так — катушка посылает электромагнитные волны и одновременно реагирует на индукционно наведенные в металле токи, которые генерируют свое магнитное поле под влиянием катушечной обмотки.
В действительности физические процессы намного сложнее, и сам поиск кладов профессиональным оборудованием (с избирательностью и сепарацией) далеко не так прост, как может показаться, а изобилие мусора в почве может начисто отбить охоту копать, когда качественный прибор пищит каждый раз. Поэтому приведенное ниже устройство не может гарантировать счастливых находок невообразимых кладов, но поможет на собственном опыте понять сам принцип взаимодействия металла и поисковой катушки металлоискателя.
Создание устройства такого типа не представляет больших трудностей, нужно только уметь разбираться в схемах и пользоваться паяльником. В данном случае будет описана простая схема с использованием, главным образом, 555 микросхемы (универсальный таймер).
Микросхема 555 с таймера
Для ознакомления с работой подобного таймера рекомендуется прочитать соответствующий лист с параметрами данной микросхемы (datasheet).
Необходимые материалы и инструменты:
- 555 микросхема (универсальный таймер);
- 2 конденсатора по 2.2 мкФ;
- резистор=47 кОм;
- батарейки=9 В, провода для соединений, кабель для аккумуляторной батареи, переключатель;
- плата схемы;
- медный провод=100 м (d=0,2 мм);
- зуммер для подачи звуковых сигналов (его можно заменить динамиком с сопротивлением= 8 Ом и конденсатором=10 мкФ);
- древесный клей и изолента;
- картон;
- плоскогубцы, с помощью которых можно сделать отверстие, пинцет;
- припой в виде проволоки и паяльник;
- линейка, острый нож, циркуль, карандаш;
- клей, используемый для горячего склеивания;
- провода и макетная плата.
Схема металлоискателя
Вашему вниманию могут попадаться различные самодельные металлоискатели. Они находятся в свободном доступе, стоит только ввести в поисковой строке «металлоискатели схемы». Данная взята таким же образом с просторов Интернета, но в нее добавлен зуммер вместо динамика и переключатель (для батареи).
Схема простого металлоискателя
Изготовление катушки
Для удобства вычисления Вы можете воспользоваться калькулятором-онлайн для воздушной катушки. С его помощью можно рассчитать, что для катушки диаметром 9 см необходимо 250 оборотов (витков) лакированной медной проволоки d=0,2 мм. Индуктивность данной катушки получится приблизительно 10 МГн .
Распределение витков катушки экрана для металлоискателя
Чем меньше ее d (диаметр), тем больше оборотов понадобится (на катушку с диаметром 7 см необходимо 290 оборотов).
Экран металлоискателя
Купить готовую не составит труда. Если Вы все же решили собирать ее своими руками, то перед тем, как спаять два конца проволоки их необходимо почистить с использованием наждачной бумаги. Нужно стараться все соединения делать очень аккуратно, чтобы исключить влияние некачественного монтажа на самодельный прибор, который и так будет реагировать на множество помех.
В собранном виде экран металлоискателя
Тестирование катушки и создание печатной платы
Для того, чтобы не испортить рабочую плату лучше данную схему протестировать на макетной доске.
Проверка работоспособности на макетной плате
Следующим шагом необходимо сделать схемную плату. Если Вы не умеете, то лучше найти описание в Интернете с видео уроками.
Схемная плата в собранном виде
Тестирование
Основа для конструкции
Основа для Вашего простого металлоискателя может быть выполнена из любых удобных для Вас материалов (дерево, пластик и т.д). В данном случае основой послужил картон. Он более прост в использовании.
Вначале необходимо сделать эскиз ручки (3 детали), можно даже без вычислений. В этой ручке должны будут уместиться батарейка, плата, переключатель и катушка.
Ручка для металлоискателя сделанная из картона
Вырезаем отверстия для переключателя и батарейки. Склеиваем детали из картона используя древесный клей и оставляем сохнуть на ночь (приблизительно 12 часов).
Вырезаем отверстия для батарейки и проводов 
склеиваем эти части между собой
После высыхания клея нужно проделать в ручке рядом с переключателем отверстие для свободного прохождения через него проводов. И наконец приклеиваем к картонной ручке катушку, используя термоклей.
Располагаем батарейку и другие части на ручке
Сборка частей и заключение
Когда по отдельности все части уже выполнены остается только их собрать. Вначале необходимо приклеить с помощью термоклея переключатель к ручке, вставить батарейку и затем приклеить схемную плату.
Теперь настало время подключить все компоненты между собой и протестировать созданное Вами устройство. Новичку будет не легко разобраться в данном руководстве, но если Вы не впервые беретесь за изготовление металлоискателя, то быстро разберетесь.
Металлоискатель в собранном виде
Такой собранный металлоискатель довольно мощный для нахождения мелких предметов на недалеком расстоянии и желательно внутри помещения, во избежание неполадок. Но следует помнить, что данная самоделка будет очень сильно уступать по чувствительности, качеству обнаружения, сепарации и избирательности, устойчивости к помехам промышленному оборудованию, и повторять ее стоит скорее ради спортивного интереса и ознакомления с принципом работы металлоискателя.
Лучшие металлоискатели для поиска 2021
Рейтинг топ-10 по версии КП
Популярный металлоискатель для поиска родом из США. Среди кладоискателей эту модель считают одной из лучших для любителей и новичков. Хвалят ее за баланс штанги. Общий вес —чуть больше 1,2 кило. Длину можно отрегулировать под свой рост. Для транспортировки прибор легко разбирается на три части. На заряде четырех «пальчиковых» батареек AA проработает беспрерывно 40 часов. Катушка устройства бьет на порядочную глубину. Скажем, монетку вычислит на 20 см, а ежели что крупнее, то покажет и на метр вниз. В детекторе можно задать необходимый тип металла, чтобы игнорировать разный мусор, вроде гвоздей или жестяных банок. Для этого не придется копаться в настройках, достаточно просто выбрать нужный режим. Хотя кастомизация, то есть ручная подгонка, все же имеется. Есть режим Pin-Point: когда в кино показывают металлоискатели для поиска, то мы слышим нарастающий писк по мере приближения и определения точного местоположения объекта — это он и есть.
+ Простота эксплуатации.
— Срабатывает на ветки и корни деревьев.
Характеристики
Автоматическая балансировка по грунту, метод обнаружения VLF, 1,24 кг, встроенный динамик, выход на наушники.
Достойный металлоискатель для поиска производства Турции — образец того, как должен выглядеть хороший прибор в 2021 году. Он водонепроницаемый, с поправкой, что глубина не превысит трех метров — для обывателей вполне достаточно. Кроме разъема для наушников есть возможность подключить беспроводную гарнитуру. Менять батарейки не нужно, так как имеется встроенный аккумулятор. Интуитивно понятное меню — хватит на раз изучить легенду иконок по инструкции, чтобы все уяснить. Есть подсветка дисплея и фонарик. Режимы поиска названы по местам локаций, например, пляж, парк, поле. Детектор умеет вибрировать при приближении к объекту. Эту функцию добавили для подводных поисков, однако можно пользоваться и на суше. Складывается устройство до 63 см. Немаловажно, что изготовитель дает возможность бесплатно обновлять программное обеспечения. Время от времени выходят новые версии прошивки, которые исправляют мелкие недочеты. Правда, у притязательных поисковиков есть нарекания к стабильности версий.
+ Электронная начинка устройства.
— Путаница с новыми версиями прошивок.
Характеристики
Автоматическая балансировка по грунту, метод обнаружения VLF, 1,3 кг, встроенный динамик, выход на наушники.
Популярный в 2021 году бюджетный металлоискатель для поиска. Прибор очень компактный и весит чуть более одного килограмма. Он не разбирается, но благодаря конструкции штанги его можно собрать и укоротить для перевозки. Есть режим автоматического отслеживания грунта, присущий большинству современных детекторов. Он необходим для снижения помех и шумов. Есть экран с обозначением возможного объекта, а также два светодиода. Красный обозначает железо — с большой долей вероятности откопаете хлам. Но если загорелся зеленый сигнал, то стоит остановиться и поработать лопатой. Производитель в соответствии с трендами века сделал фирменное приложение. Оно не только позволяет управлять прибором, хотя полезность этого сомнительна, ведь все есть прямо перед вами на дисплее, но и служит своего рода соцсетью для увлеченных поисками кладов.
+ Индикация кладов светодиодами.
— Есть жалобы на произвольное увеличение громкости в момент поиска.
Характеристики
Автоматическая балансировка по грунту, метод обнаружения VFLEX, 1,06 кг, встроенный динамик, выход на наушники.
На какие еще металлоискатели для поиска стоит обратить внимание
В линейке этого производителя металлоискателей это младшая модель. Однако по своим качествам он достоин упоминания в рейтинге лучших приборов 2021 год. Простое и эффективное устройство. В комплекте с ним идет восьмидюймовая катушка, настроенная на частоту 7,81 кГц. На дисплей выводится примерная глубина объекта, а также предположение, что именно за вещь может быть под землей. Присутствуют цифровая и звуковая индикация. Последняя — двухтоновая. На дисплей выводится показатель заряда батареи. На блоке управления всего три кнопки. Для работы необходима батарейка на 9V «Крона». Ее хватит приблизительно на 40 часов непрерывной работы. В отзывах хвалят его быстрый отклик и вес — всего один килограмм. В коробку производитель кладет обучающий DVD, правда фильм на английском языке. Инструкция же переведена на русский. Претензии есть к отсутствию регулировки звука и странный «джек» для наушников на 6,3 mm — без переходника с обычными не работает.
+ Вес.
— Нестандартный разъем под наушники.
Характеристики
Метод обнаружения VLF, 1 кг, встроенный динамик, выход на наушники.
Больших надежд относительно этого прибора питать не стоит, а профи вообще могут фыркнуть, мол, это детская игрушка. Не будем столь категоричны и порекомендуем этот металлоискатель всем, кто только знакомится с миром поиска. Все-таки детектор недорогой, позволяет без существенных вложений попробовать себя в полях, а если дело приглянется, поднатореть и взять более крутое устройство. Этот работает от двух батареек на 9V, которые еще называют «Крона». Заряда хватает приблизительно на 35 часов поисков. Звуковой сигнал двухтональный, есть выход для наушников. На экране присутствует стрелочный индикатор, как в более профессиональных моделях. Доступны три режима: дискриминация по тону или полная, а также поиск всех металлов. Катушка всепогодная с легкой степенью влагозащиты. Грунт сканирует любой, можно применять на пляже. Что касается глубины поиска, то здесь о рекордах говорить не приходится. Копеечные монеты СССР обнаруживает на 15 сантиметрах.
+ Позволяет попробовать себя в поиске без существенных затрат.
— Работает от «Крон».
Характеристики
Автоматическая балансировка по грунту, метод обнаружения VLF, 1,35 кг, встроенный динамик, выход на наушники.
Этот металлоискатель для поиска на рынке не первый год. Но в 2021 году в продаже можно найти обновленную версию прибора. К сожалению, никакими префиксами она не обозначается, поэтому просто интересуйтесь при покупке датой выпуска устройства. Знаком должна стать полностью русифицированная коробка. На штангу установлен более удобный подлокотник от старших моделей. Есть определение размеров цели. Дисплей подсвечивается. Внутри блока управления установлен новый процессор, который более чутко умеет дискриминировать типы металлов, бьет глубже и меньше замечает естественные помехи почвы. В настройках можно задавать вид грунта вплоть до выбора сухого или влажного песка. Есть система автоматического отслеживания, которая помогает нивелировать шумы. Металлоискатель можно отстроить от электронных помех. Это пригодится, если работаете вблизи ЛЭП или с напарниками, приборы которых могут сбивать ваш. Правда в отзывах мы встретили жалобы тех, кому довелось поработать в паре с двумя одинаковыми детекторами — гаджеты сходили с ума от писка при близком контакте.
+ Большой и информативный дисплей.
— За такую цену в комплекте нет защиты электронного блока или чехла.
Характеристики
Автоматическая балансировка по грунту, метод обнаружения VFLEX, 1,36 кг, встроенный динамик, выход на наушники.
Простейший металлоискатель своими руками без микросхем
Продолжаем собирать металлоискатеть «Шанс», после того как все детали впаяны в плату, пора приступать к программированию микроконтроллера. В данной статье я расскажу как внутрисхемно программировать ATmega8. Материал будет полезен для всех, кому нужно будет программировать ATmega8, в любых своих конструкциях.
Плата с впаянными радиодеталями. В панельку вставлен только микроконтроллер, остальные микросхемы вставлю после программирования ATmega8.
Прошивать микроконтроллер я буду внутрисхемно, т.е. не вынимая его из целевой платы. Такое программирование возможно благодаря наличию SPI интерфейса (на принципиальной схеме это разъём Х2).
При программировании ATmega8 используется 6 выводов: RESET (1), VCC +5V (7), GND (8), SCK (19), MISO (18) и MOSI (17).
На время программирования я подпаяюсь к соответствующим ножкам.
Для прошивки контроллера необходимо собрать простой программатор, в Интернете он называется как «программатор Громова».
Как уже можно понять со схемы, программатор подключается к COM-порту компьютера. По отзывам в Интернете, данный программатор не будет работать с COM-портом ноутбука и переходником USB – COM. Работае только с COM-портом компьютера.
Данную схему собрал на макетной плате. В качестве диодов использовал 1N4148, можно заменить на отечественные аналоги КД522, КД510.
Для программирования нужно питание +5V, его можно взять от внешнего источника питания, либо от USB зарядного устройства, главное убедится, что источник питания выдаёт стабилизированное напряжение 5 вольт, иначе можно спалить микроконтроллер.
Я взял 5 вольт со свободного разъёма Molex на блоке питания компьютера, используя контакты с красным и чёрным проводом.
Микроконтроллер готов к прошивке. К выключенному компьютеру подключаем кабель к COM-порту и питания от блока питания. Включаем компьютер.
Для прошивки нам понадобится программа, будем использовать бесплатную UniProf от Михаила Николаева.
При запуске программы всплывёт окно «МК не откликнулся. Проверьте порт и подключение». Это нормально, у меня программатор подключен с COM1, а в программе по-умолчанию выставлен COM2. Выбираем нужный порт и наблюдаем за надписью «unknown».
При выборе правильного COM-порта, контроллер определился как «mega8».
Попробуем выполнить чтение, нажимаем на кнопку «Read». Считаются одни прочерки, всё верно, ведь контроллер чистый.
Для прошивки контроллера нажимаем на кнопку «HEX» и выбираем файл прошивки.
Содержимое прошивки отобразится в окне программы (буфер). Нажимаем кнопку «Prog» и следим за процессом программирования, по состоянию индикатора процесса.
После прошивки проверим прошитый контроллер на отсутствие ошибок, для этого нажимаем кнопку «Сравнить МК и буфер», программа сравнит залитый в контроллер файл, с файлом из буфера. Если нет ошибок, появится соответствующее сообщение.
После прошивки микроконтроллера, нужно правильно выставить фьюз биты.
Фьюз биты — это область, в которой хранится базовая конфигурация микроконтроллера. У каждого микроконтроллера свои фьюзы, при не правильной установке, можно получить не рабочий контроллер.
Я первый контроллер так и «запорол», вначале выставил не правильно фьюзы, а затем начал прошивать контроллер, в итоге получил ошибку: «Ош записи, @=0000, надо. Повтор?».
Для выставления фьюзов воспользуемся кнопкой «FUSE».
Нажмём в каждой колонке на кнопку «Read», таким образом мы прочитаем заводские установки фьюзов. Обратите внимание на фьюз SPIEN, на нём не в коем случае нельзя ставить галочку, иначе прошивка контроллера через SPI интерфейс будет не возможна.
Для металлоискателя «Шанс» фьюзы должны быть выставлены как на картинке, выставляете фьюзы и нажимаете в каждой колонке на кнопку «Write», таким образом новая конфигурация фьюзов будет записана в контроллер.
Для проверки правильности записи фьюзов, можно закрыть программу, затем вновь её запустить и нажать на кнопку «FUSE». В каждой колонке нажать кнопку «Read» и убедится в правильности выставленных фьюзов.
На этом прошивка микроконтроллера ATmega8 для металлоискателя «Шанс» закончена, в следующей статье подключим дисплей и убедимся в работе прошивки.
Скачать UniProf : MEGA , Яндекс-Диск
Скачать прошивку для «Шанса», версия 1.2.1: MEGA , Яндекс-Диск
