Металлоискатель на ардуино с дискриминацией металлов своими руками

Обновлено: 02.07.2024

В этом проекте мы создадим крутой уникальный металлоискатель с 5 отдельными поисковыми катушками, которые загораются при обнаружении металла. Поисковая катушка, расположенная ближе всего к металлу, загорится ярче, помогая определить местонахождение спрятанного сокровища!

Необходимые материалы

Изначальной целью этого проекта было желание поэкспериментировать, исследуя возможгости нескольких поисковых катушек и использовать свет, а не звук для индикации обнаружения. Ну и конечно удачно разместить все это в симпатичном корпусе металлодетектора.

Сердце данного металлодетектора - Arduino Nano Atmega328, которая используется для измерения ширины импульса сигнала, проходящего через каждую поисковую катушку. Arduino генерирует прямоугольный импульс, который подается в цепь LC Tank, которая производит затухающий синусоидальный сигнал с частотой, определяемой резонансной частотой L&C. Этот сигнал очищается через компаратор напряжения LM339, который фактически производит серию импульсов, которые подаются на цифровой входной вывод Arduino. Чтобы измерить длительность ширины импульса, используется функция pulseIn. После долгой возни, анализа и тюнинга, удалось таки получить стабильный результат, усредняя несколько образцов на каждой катушке. Когда металл находится рядом с катушкой, индуктивность катушки изменяется, что приводит к изменению резонансной частоты LC-контура и, следовательно, ширины импульса. Если происходит изменение ширины импульса по сравнению с базовым значением, то непосредственно над катушкой загорается светодиод.

Для проекта вам понадобятся:

ЮArduino Nano ATmega328
LM339 Quad Voltage Comparator x 2
Veroboard 50 мм x 80 мм
Резисторы 1 кОм x 5
Резисторы 100 Ом x 5
Сигнальный диод IN4148 x 5
Конденсатор 0,1 мкФ x 5
Керамический конденсатор 330 пф x 5 (установлен на для повышения стабильности)
Резистор 10K x 1
Светодиодная лента 3 В с присоединенным резистором 150 Ом x 5
Подходящая ручка для швабры с пластиковым гибким шарниром
Древесина МДФ толщиной 6мм, 2 штуки 22см х 23см
Медный провод 0,26 мм длиной примерно 25 м
Мячи для пинг-понга x 3
Пластиковый лист A4 синего цвета
Двухкомпонентный клей на основе эпоксидной смолы
Одножильный экранированный кабель 2-3 мм длиной около 30 см

Разработываем основу и катушки

Создайте гексагональный картонный шаблон из картона, нарисовав круг диаметром 80 мм и разделив круг на 8 равных сегментов.
Используйте шестиугольную форму, чтобы создать форму поисковой катушки на листе бумаги, как показано на схеме.
Скопируйте форму на доску МДФ и с помощью лобзика вырежьте общую форму в двух экземплярах.
Возьмите одну из полученных форм из МДФ и с помощью фрезы диаметром 50 мм просверлите 5 отверстий в центре каждого шестиугольника.
Используя эпоксидный клей, скрепите два листа вместе, как показано на схеме. В результате увас должно получится 5 отверстий для крепления поисковых катушек.
Намотайте 5 катушек из медной проволоки по 40 витков вокруг 40-мм цилиндра.
Используйте горячий клей, чтобы склеить обмотки вместе и убедитесь, что начало и конец обмотки имеют не менее 20 см свинца, чтобы их можно было соединить с печатной платой.
Просверлите отверстие диаметром 3 мм в каждом узле поисковой катушки, чтобы провода катушки из медной проволоки проходили снизу к печатной плате, как показано на фотографии.
Приклейте катушки на свои места, убедившись, что выводы медных проводов проходят через отверстия и достигают печатной платы. Используйте много клея, чтобы катушки были жесткими и заподлицо с основанием МДФ. Надо, чтобы катушки не выступали за МДФ, иначе они повредятся при эксплуатации металлоискателя.

Разработка и тестирование электрической схемы меллоискателя на базе Arduino

Необычная форма печатной платы была появилась в связи с необходимостью расположить жлектронику максимально по центру, подальше от катушек, чтобы избежать помех.

И вот еще один разработчик склонировал Пирата на Ардуино:

void loop() <
buttonState1 = digitalRead(button1);
digitalWrite(8, HIGH);
delay(5);
digitalWrite(8, LOW);
int sensorValue = analogRead(A5);
if (sensorValue

Ну не нравится на Ардуине, вот вам Пират-4 на Digispark'е :-))

Что и откуда есть пошел Digispark:

Преимущества:
По сраввнению с микроконтроллерными Пират-2, Пират-3

1. Не требуется программатор;
2. Не требуется кабель даже;
3. Еще меньше деталей;
4. И световая и звуковая индикация;
5. Широкий диапазон напряжения питания (7. 35V)
6. Меньше энергопотребление ( применен пьезоизлучатель)
7. Открытые исходники.

Что такое Digispark? - очень маленькая отладочная плата с микроконтроллером Attiny85 на борту.

Плату Digispark можно приобрести на Ebay с бесплатной доставкой [из Китая] чуть дороже 100 руб.

Делал этот МД на переработанной печатке от Fraer, потом еще туда же приделал два переменника.
После разработал еще печатку, чтоб сразу установить на ней два переменника:

Исходное ПО - написал самое простое, какое мог.
С комментариями.
Простор для творчества.
К примеру, хочется людям сделать на базе этого МД глубинник. Без проблем.
Для глубинника, как известно, требуется большая катушка и большая длительность импульса.
Берем исходный текст программы, меняем только в первой строке значение pulse_time со 128 на 500 и готово.
Дальше жмем "загрузить", после компиляции втыкаем наш МД в разъём USB, прошивка загружаетя, готово!
Осталось подсоединить большую катушку - и на коп!

// PI metal detector Pirat-4D version_1_0_0_piezzo ©alex---1967 2015
unsigned int pulse_time = 128; // продолжительность импульса в микросекундах
unsigned int time_between_pulse = 4; // период следования импульсов в миллисекундах
int i=0;
byte s0 = 0;
int s0_summa = 0;

void setup()
pinMode(4, INPUT); // порт P4 настраиваем на вход
pinMode(0, OUTPUT); // порт Р0 - на выход
pinMode(1, OUTPUT); // порт Р1 - на выход
pinMode(2, OUTPUT); // порт р2 - на выход
digitalWrite(4,LOW); // включаем внутренний подтягивающий резистор
>

void loop()
digitalWrite(0,HIGH); // открываем ключ (turn on)
delayMicroseconds(pulse_time); // wait
digitalWrite(0,LOW); // закрывааем ключ, прерывая ток в поисковой катушке (turn off - interrupt a circut in a search coil )
for( i=0; i 0) // если хотя бы одно значение было больше нуля.
digitalWrite(2,HIGH); // . то включаем звуковую . ( turn on sound. )
digitalWrite(1,HIGH); // и световую индикацию ( and turn light on)
>
delay(time_between_pulse); // пауза между импульсами
digitalWrite(2,LOW); // выключаем звуковую . (turn off sound. )
digitalWrite(1,LOW); // . и световую индикацию (and turn off light)
s0_summa = 0; // обнуляем ранее прочитанные значения
>

Приборный поиск имеет просто огромную популярность. Ищут взрослые и дети, и любители и профессионалы. Ищут клады, монеты, потерянные вещи и закопанный металлолом. А главным орудием для поиска является металлоискатель.

Самодельные металлоискатели

В этом разделе нашего сайта о самодельных металлоискателях, буду собранны: лучшие схемы металлоискателей, их описания, программы и другие данные для изготовления металлоискателя своими руками. Здесь не будит схем металлоискателей из СССР и схем на двух транзисторах. Так как такие металлоискатели лишь подходят для наглядной демонстрации принципов металлодетекции, но совсем не пригодны для реального использования.

Все металлоискатели в этом разделе будут достаточно технологичными. Они будут иметь хорошие поисковые характеристики. И грамотно собранный самодельный металлоискатель немногим будит уступать заводским аналогам. В основном тут представлены различные схемы импульсных металлоискателей и схемы металлоискателей с дискриминацией металлов.

Но для изготовления этих металлоискателей, вам понадобится не только желание, но еще и определенные навыки и умения. Схемы приведенных металлоискателей, мы постарались разбить по уровню сложности.

Кроме основных данных необходимых для сборки металлоискателя, будет также информация о необходимом минимальном уровне знаний и оборудования для самостоятельно изготовления металлоискателя.

Для сборки металлоискателя своими руками вам обязательно понадобится:

В этом списке будут приведены необходимые инструменты, материалы и оборудование, для самостоятельной сборки всех без исключения металлоискателей. Для многих схем вам также понадобится различное дополнительное оборудования и материалы, тут только основное для всех схем.

Паяльник, припой, олово и другие паяльные принадлежности.
Отвертки, плоскогубцы, кусачки и прочий инструмент.
Материалы и навыки по изготовлению печатной платы.
Минимальный опыт и знания в электронике и электротехники также.
А также прямые руки — будут очень полезны при сборке металлоискателя своими руками.

У нас вы можете найти схемы, для самостоятельной сборки следующих моделей металлоискателей:

Самодельные металлоискатели, или как сделать металлоискатель своими руками: 10 комментариев

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Да 311 и 072 запитаны от отдельных обмоток .как и питание 2184 также отдельная обмотка относительно шины минуса (стабилизированные 15в)

В общем проверил и заменил резисторы R181 и R184 на многооборотные 5K, результат остался прежним, регулировка не изменяется, также не стабильное напряжение, т.е. растет, иногда падает до 2в. В общем еще проверю питание ОУ и если там нормально, начну процедуру по замене ОУ Ну как бы да, в моем мастерском уже нету, завтра у друга возьму, он говорит есть вроде живые, в радиомагазинах их точно нет, на чип дипе не знаю, не смотрел да и заказывать дорого, доставка дорогая. А так у меня просто много импортных оу, как для звука, также как для и компораторов

Спасибо, ушел в работу, плюс пары транзисторов не было. В общем пара дохлых транзисторов и один не пропай. На данный момент на выходе 1 мВ, ток покоя выставил 45 мА (пока в тестовом режиме на БП стоит отсечка по 100 мА на канал), потребление на каждом канале 90 мА Довольно прилично греются предвыходные Q8 и Q9.

Читайте также: