Arduino Metal Detektor: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Arduino është një kompani kompjuterike, projektesh dhe përdoruesish, e pajisjeve kompjuterike dhe softuerike me burim të hapur, e cila harton dhe prodhon mikrokontrollues me një bord dhe pajisje mikrokontrollues për ndërtimin e pajisjeve dixhitale dhe objekteve interaktive që mund të kuptojnë dhe kontrollojnë objektet në botën fizike dhe dixhitale.

Në këtë udhëzues, ne do të bëjmë një detektor metali. PS: Kjo nuk është menduar për fillestarët total.

Një detektor metali është një instrument elektronik i cili zbulon praninë e metaleve aty pranë. Detektorët metalikë janë të dobishëm për gjetjen e përfshirjeve metalike të fshehura brenda objekteve, ose objekteve metalike të varrosura nën tokë.

Por detektori metalik që do të bëjmë nuk do të jetë i dobishëm në rastet aktuale, është vetëm për argëtim dhe mësim.

Hapi 1: Materialet e kërkuara

1. Arduino Nano
2. Spirale
3. 10 nF Kondensator
4. Pizo Buzzer
5. Rezistencë 1k
6. Rezistencë 330 Ohm
7. LED
8. Diodë 1N4148
9. Breadboard
10. Telat Jumper
11. Bateri 9V

Hapi 2: Diagrami i Qarkut

Ne kemi përdorur një Arduino Nano për të kontrolluar të gjithë këtë Projekt të Detektorit të Metalit. Një LED dhe Buzzer përdoren si tregues të zbulimit të metaleve. Një spirale dhe kondensator përdoren për zbulimin e metaleve. Një diodë sinjali përdoret gjithashtu për të zvogëluar tensionin. Dhe një rezistencë për kufizimin e rrymës në kunjin Arduino.

Kur ndonjë metal i afrohet spirales atëherë spiralja ndryshon induktancën e saj. Ky ndryshim në induktancë varet nga lloji i metalit. It'sshtë zvogëluar për metalin jo-magnetik dhe rritet për materialet ferromagnetike si hekuri. Në varësi të thelbit të spirales, vlera e induktancës ndryshon në mënyrë drastike. Në figurën më poshtë mund të shihni induktorët me bërthamë ajri, në këta induktorë, nuk do të ketë bërthamë të fortë. Ato janë në thelb mbështjellje të lëna në ajër. Mjeti i rrjedhës së fushës magnetike të krijuar nga induktori nuk është asgjë ose ajër. Këta induktorë kanë induktancë me vlerë shumë më të vogël.

Këta induktorë përdoren kur nevoja për vlera të disa mikroHenry. Për vlerat më të mëdha se disa miliHenry këto nuk janë të përshtatshme. Në figurën më poshtë mund të shihni një induktor me bërthamë ferrite. Këta induktorë Ferrite Core kanë një vlerë induktance shumë të madhe.

Mbani mend që plaga e spirales këtu është me ajër, kështu që kur një pjesë metalike afrohet pranë spirales, pjesa metalike vepron si një bërthamë për induktorin me ajër. Nga ky metal që vepron si një bërthamë, induktiviteti i spirales ndryshon ose rritet ndjeshëm. Me këtë rritje të papritur të induktancës së spirales reaktanca e përgjithshme ose rezistenca e qarkut LC ndryshon me një sasi të konsiderueshme kur krahasohet pa copën metalike.

Hapi 3: Si funksionon?

Puna e këtij Detektori Metal Arduino është pak i ndërlikuar. Këtu ne sigurojmë valën ose pulsin bllok, të krijuar nga Arduino, në filtrin LR me kalim të lartë. Për shkak të kësaj, thumba të shkurtra do të gjenerohen nga spiralja në çdo kalim. Gjatësia e pulsit të pikave të krijuara është proporcionale me induktancën e spirales. Pra, me ndihmën e këtyre pulseve Spike ne mund të masim induktancën e Spirales. Por këtu është e vështirë të matësh induktancën pikërisht me ato thumba sepse ato thumba janë me kohëzgjatje shumë të shkurtër (afërsisht 0.5 mikrosekonda) dhe kjo është shumë e vështirë të matet nga Arduino.

Pra, në vend të kësaj, ne përdorëm një kondensator i cili ngarkohet nga pulsi në rritje. Dhe kërkoi disa impulse për të ngarkuar kondensatorin në pikën ku tensioni i tij mund të lexohet nga kunja analoge Arduino A5. Pastaj Arduino lexoi tensionin e këtij kondensatori duke përdorur ADC. Pas leximit të tensionit, kondensatori u shkarkua shpejt duke bërë pin pin si dalje dhe duke e vendosur atë në nivel të ulët. I gjithë ky proces kërkon rreth 200 mikrosekonda për tu përfunduar. Për një rezultat më të mirë, ne përsërisim matjen dhe morëm një mesatare të rezultateve. Kështu mund të matim induktancën e përafërt të Spirales. Pas marrjes së rezultatit ne i transferojmë rezultatet në LED dhe zile për të zbuluar praninë e metaleve. Kontrolloni kodin e plotë të dhënë në fund të këtij neni për të kuptuar funksionimin.

Kodi i plotë Arduino jepet në fund të këtij neni. Në programimin e pjesës së këtij projekti, ne kemi përdorur dy kunja Arduino, një për gjenerimin e valëve të bllokut që do të ushqehen në Coil dhe kunja e dytë analoge për të lexuar tensionin e kondensatorit. Përveç këtyre dy kunjave, ne kemi përdorur dy kunja të tjera Arduino për lidhjen e LED dhe zile. Më poshtë mund të kontrolloni kodin e plotë dhe videon demonstruese të Arduino Metal Detector. Ju mund të shihni që sa herë që zbulon ndonjë metal LED dhe Buzzer fillojnë të vezullojnë shumë shpejt.

Hapi 4: Koha e kodimit

Botuar fillimisht në Circuit DigestBy Saddam