Arduino Metal Dedektoru: 4 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Arduino, fiziki və rəqəmsal dünyada obyektləri hiss edə bilən və idarə edə bilən rəqəmsal qurğular və interaktiv obyektlər qurmaq üçün bir lövhəli mikrokontrollerlər və mikrokontroller dəstləri hazırlayan və istehsal edən açıq mənbə kompüter avadanlığı və proqram təminatı şirkəti, layihə və istifadəçi birliyidir.

Bu Təlimat kitabında bir Metal Dedektoru hazırlayacağıq. PS: Bu, yeni başlayanlar üçün nəzərdə tutulmayıb.

Bir metal detektoru, yaxınlıqdakı metalın varlığını təyin edən bir elektron cihazdır. Metal detektorlar, obyektlərin içərisində gizlənmiş metal daxilolmaları və ya yerin altına basdırılmış metal əşyaları tapmaq üçün faydalıdır.

Ancaq hazırlayacağımız metal detektor faktiki hallarda faydalı olmayacaq, sadəcə əylənmək və öyrənmək üçündür.

Addım 1: Lazımi materiallar

1. Arduino Nano
2. Bobin
3. 10 nF kondansatör
4. Pizo Buzzer
5. 1k rezistor
6. 330 Ohm müqavimət
7. LED
8. 1N4148 Diod
9. Çörək lövhəsi
10. Jumper telləri
11. 9V Batareya

Addım 2: Dövrə Şeması

Bu Metal Dedektoru Layihəsinə nəzarət etmək üçün bir Arduino Nano istifadə etdik. Metal aşkarlama göstəricisi olaraq LED və Buzzer istifadə olunur. Metalları aşkar etmək üçün bir bobin və kondansatör istifadə olunur. Gərginliyi azaltmaq üçün bir siqnal diodundan da istifadə olunur. Və cərəyanı Arduino pininə məhdudlaşdırmaq üçün bir rezistor.

Hər hansı bir metal bobinə yaxınlaşdıqda bobin endüktansını dəyişir. Endüktansdakı bu dəyişiklik metalın növündən asılıdır. Qeyri-maqnit metallar üçün azalır və dəmir kimi ferromaqnit materialları üçün artır. Bobin nüvəsindən asılı olaraq endüktans dəyəri kəskin şəkildə dəyişir. Aşağıdakı şəkildə hava nüvəli indüktörləri görə bilərsiniz, bu indüktörlərdə möhkəm bir nüvə olmayacaq. Əsasən havada qalan rulonlardır. İndüktörün yaratdığı maqnit sahəsinin axını heç bir şey və ya havadır. Bu induktorların dəyəri çox aşağı olan endüktanslara malikdir.

Bu indüktorlar bir neçə microHenry dəyərinə ehtiyac olduqda istifadə olunur. Bir neçə milliHenry -dən çox olan dəyərlər üçün bunlar uyğun deyil. Aşağıdakı şəkildə ferrit nüvəli bir indüktoru görə bilərsiniz. Bu Ferrit Core indüktoru çox böyük endüktans dəyərinə malikdir.

Unutmayın ki, buradakı bobin yarası hava nüvəlidir, buna görə də metal bir parça bobinin yanına gətirildikdə, metal parça hava özəkli indüktör üçün bir nüvə rolunu oynayır. Bir nüvənin rolunu oynayan bu metal sayəsində bobinin endüktansı əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir və ya artır. Bobin endüktansının bu qəfil artması ilə LC dövrəsinin ümumi reaktansı və ya empedansı metal parçası olmadan müqayisə edildikdə xeyli dəyişir.

Addım 3: Necə işləyir?

Bu Arduino Metal Dedektoru ilə işləmək çox çətindir. Burada Arduino tərəfindən yaradılan blok dalğasını və ya nəbzini LR yüksək keçid filtrinə təqdim edirik. Bu səbəbdən, hər keçiddə bobin tərəfindən qısa sıçrayışlar yaranacaq. Yaranan sünbüllərin nəbz uzunluğu bobinin endüktansı ilə mütənasibdir. Bu Spike pulslarının köməyi ilə Bobin endüktansını ölçə bilərik. Ancaq burada sünbüllərin dəqiqliklə ölçülməsi çətindir, çünki sünbüllər çox qısa müddətdədir (təxminən 0,5 mikrosaniyə) və bunu Arduino ilə ölçmək çox çətindir.

Bunun əvəzinə, artan nəbz və ya sünbüllə yüklənən bir kondansatör istifadə etdik. Kondansatörün gərginliyini Arduino analog pin A5 ilə oxuya biləcəyi nöqtəyə qədər doldurmaq üçün bir neçə impuls lazım idi. Arduino ADC istifadə edərək bu kondansatörün gərginliyini oxudu. Gərginliyi oxuduqdan sonra, CapPin pinini çıxış olaraq düzəldərək aşağı səviyyəyə qoyaraq kondansatör tez boşalır. Bu prosesin tamamlanması təxminən 200 mikrosaniyəni alır. Daha yaxşı nəticə əldə etmək üçün ölçməni təkrarlayırıq və nəticələrin ortalamasını götürürük. Bobinin təxmini endüktansını belə ölçə bilərik. Nəticəni əldə etdikdən sonra metalın varlığını aşkar etmək üçün nəticələri LED və səs siqnalına köçürürük. İşin başa düşülməsi üçün bu maddənin sonunda verilən Tam kodu yoxlayın.

Tam Arduino kodu bu maddənin sonunda verilmişdir. Bu layihənin proqramlaşdırma hissəsində, iki Arduino sancağından istifadə etdik, bunlardan biri Coil -də qidalanacaq blok dalğaları yaratmaq üçün, ikincisi kondansatör gərginliyini oxumaq üçün analog pin. Bu iki sancaqdan başqa, LED və səs siqnalı bağlamaq üçün daha iki Arduino sancağından istifadə etdik. Arduino Metal Dedektörünün tam kodunu və Nümayiş Videolarını aşağıda yoxlaya bilərsiniz. Görə bilərsiniz ki, hər hansı bir metal aşkar etdikdə LED və Buzzer çox sürətlə yanıb -sönməyə başlayır.

Addım 4: Kodlaşdırma vaxtı

Əvvəlcə Circuit Digest -də Saddam tərəfindən nəşr edilmişdir