Arduino металл детекторы: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Arduino-бұл физикалық және цифрлық әлемдегі объектілерді сезетін және басқара алатын цифрлық құрылғылар мен интерактивті объектілерді құруға арналған бір тақталы микроконтроллерлер мен микроконтроллерлер жиынтығын әзірлейтін және шығаратын компьютерлік бағдарламалық қамтамасыз етудің ашық компаниясы, жобасы мен пайдаланушылар қауымдастығы.

Бұл нұсқаулықта біз металл детекторын жасаймыз. PS: Бұл жаңадан бастаушыларға арналмаған.

Металл детектор - бұл жақын жерде металдың болуын анықтайтын электронды құрал. Металл детекторлар объектілерде жасырылған металл кірмелерді немесе жер астына көмілген металл заттарды табу үшін пайдалы.

Бірақ біз жасайтын металл детектор нақты жағдайда пайдалы болмайды, тек көңіл көтеру мен үйрену үшін.

1 -қадам: Қажетті материалдар

1. Ардуино Нано
2. Катушка
3. 10 нФ конденсатор
4. Pizo Buzzer
5. 1k резистор
6. 330 Ом резисторы
7. ЖАРЫҚ ДИОДТЫ ИНДИКАТОР
8. 1N4148 диод
9. Нан тақтасы
10. Jumper Wires
11. 9В батарея

2 -қадам: схема

Біз металл детекторының жобасын басқару үшін Arduino Nano қолдандық. Металлды анықтау индикаторы ретінде жарық диоды мен дыбыстық сигнал қолданылады. Металдарды анықтау үшін катушкалар мен конденсаторлар қолданылады. Кернеуді төмендету үшін сигнал диоды да қолданылады. Ал токты Arduino түйреуішіне шектеуге арналған резистор.

Кез келген металл катушкаға жақындағанда катушка индуктивтілігін өзгертеді. Индуктивтіліктің өзгеруі металдың түріне байланысты. Бұл магнитті емес металдар үшін төмендейді, ал темір сияқты ферромагниттік материалдар үшін артады. Катушканың өзегіне байланысты индуктивтілік мәні күрт өзгереді. Төмендегі суретте ауа өткізгішті индукторларды көруге болады, бұл индукторларда қатты ядро болмайды. Олар негізінен ауада қалған катушкалар. Индуктор тудыратын магнит өрісінің ағынының ортасы ештеңе немесе ауа емес. Бұл индукторлардың индуктивтілігі өте төмен.

Бұл индукторлар бірнеше microHenry мәндеріне қажеттілік кезінде қолданылады. MilliHenry -ден асатын мәндер үшін бұл сәйкес келмейді. Төмендегі суретте феррит өзегі бар индукторды көруге болады. Бұл Ferrite Core индукторы өте үлкен индуктивтілік мәніне ие.

Есіңізде болсын, бұл жерде оралған катушка - ауа өзегі, сондықтан металл бөлік катушканың жанына әкелінгенде, металл бөлік ауа өткізгішті индуктор үшін өзек қызметін атқарады. Бұл металдың өзек ретінде әрекет етуімен катушканың индуктивтілігі айтарлықтай өзгереді немесе жоғарылайды. Катушканың индуктивтілігінің кенеттен жоғарылауымен, LC тізбегінің жалпы реактивтілігі немесе кедергісі металл бөлшексіз салыстырғанда едәуір өзгереді.

3 -қадам: Бұл қалай жұмыс істейді?

Бұл Arduino металл детекторының жұмысы біршама күрделі. Мұнда біз Arduino шығаратын блок толқынын немесе импульсті LR жоғары өту сүзгісіне береміз. Осының арқасында әр ауысымда катушкадан қысқа ұштар пайда болады. Жасалған ұштардың импульстік ұзындығы катушканың индуктивтілігіне пропорционал. Осы Spike импульстерінің көмегімен біз катушканың индуктивтілігін өлшей аламыз. Бірақ бұл жерде индуктивтілікті дәл осы шыбықтармен өлшеу қиын, себебі бұл ұштардың ұзақтығы өте қысқа (шамамен 0,5 микросекунд) және оны Arduino өлшеу өте қиын.

Оның орнына біз импульстің немесе штанганың зарядталатын конденсаторын қолдандық. Конденсаторды кернеуді Arduino аналогты A5 A5 оқуға болатын нүктеге дейін зарядтау үшін бірнеше импульстар қажет болды. Содан кейін Arduino ADC көмегімен осы конденсатордың кернеуін оқыды. Кернеуді оқығаннан кейін, CapPin түйреуішін шығыс ретінде шығарып, оны төмен деңгейге қою арқылы конденсатор тез разрядталады. Бұл процестің аяқталуына шамамен 200 микросекунд қажет. Жақсы нәтиже алу үшін біз өлшеуді қайталап, нәтижелердің орташа мәнін алдық. Осылайша біз катушканың шамамен индуктивтілігін өлшей аламыз. Нәтижені алғаннан кейін біз металдың бар -жоғын анықтау үшін нәтижелерді жарықдиодты және сигналдық сигналға береміз. Жұмысты түсіну үшін осы мақаланың соңында берілген толық кодты тексеріңіз.

Толық Arduino коды осы мақаланың соңында берілген. Бұл жобаның бағдарламалау бөлігінде біз екі Arduino түйреуішін қолдандық, олардың біреуі катушкада берілетін блок толқындарын генерациялау үшін, екіншісі аналогты істік конденсатор кернеуін оқу үшін. Бұл екі түйреуіштен басқа, біз жарықдиодты және дыбыстық сигналды қосу үшін тағы екі Arduino түйреуішін қолдандық. Сіз төменде Arduino металл детекторының толық кодын және демонстрациялық бейнесін тексере аласыз. Сіз қандай да бір металлды анықтаған кезде жарық диоды мен дыбыстық сигнал тез жыпылықтай бастағанын көре аласыз.

4 -қадам: кодтау уақыты

Бастапқыда Circuit Digest -те Саддамда жарияланған