Arduino metaalverklikker: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Arduino is 'n open source rekenaar hardeware- en sagtewarebedryf, projek en gebruikersgemeenskap wat enkelbord-mikrobeheerders en mikrobeheerstelle ontwerp en vervaardig vir die bou van digitale toestelle en interaktiewe voorwerpe wat voorwerpe in die fisiese en digitale wêreld kan waarneem en beheer.

In hierdie instruksies gaan ons 'n metaalverklikker maak. PS: Dit is nie bedoel vir totale beginners nie.

'N Metaalverklikker is 'n elektroniese instrument wat die teenwoordigheid van metaal in die omgewing opspoor. Metaalverklikkers is handig om metaal insluite te vind wat in voorwerpe versteek is, of metaalvoorwerpe wat ondergronds begrawe is.

Maar die metaalverklikker wat ons gaan maak, sal in werklike gevalle nie nuttig wees nie; dit is net vir die pret en om te leer.

Stap 1: materiaal benodig

1. Arduino Nano
2. Spoel
3. 10 nF kondensator
4. Pizo gonser
5. 1k weerstand
6. 330 Ohm weerstand
7. LED
8. 1N4148 Diode
9. Broodbord
10. Jumper Wires
11. 9V battery

Stap 2: Kringdiagram

Ons het 'n Arduino Nano gebruik om die hele metaaldetektorprojek te beheer. 'N LED en 'n zoemer word gebruik as 'n metaalopsporingsaanwyser. 'N Spoel en kondensator word gebruik vir die opsporing van metale. 'N Seindiode word ook gebruik om die spanning te verminder. En 'n weerstand om die stroom tot die Arduino -pen te beperk.

As enige metaal naby die spoel kom, verander die spoel sy induktansie. Hierdie verandering in induktansie hang af van die metaalsoort. Dit neem af vir nie-magnetiese metaal en neem toe vir ferromagnetiese materiale soos yster, afhangende van die kern van die spoel, verander die induktanswaarde drasties. In die onderstaande figuur kan u die induktors met lugkern sien, in hierdie induktors sal daar geen soliede kern wees nie. Dit is basies spoele wat in die lug gelaat word. Die medium van vloei van magnetiese veld wat deur die induktor gegenereer word, is niks of lug. Hierdie induktors het induktansies van baie minder waarde.

Hierdie induktors word gebruik as die behoefte aan waardes van min mikro -Henry is. Vir waardes groter as min milliHenry is dit nie geskik nie. In die onderstaande figuur kan u 'n induktor met ferrietkern sien. Hierdie Ferrite Core -induktor het 'n baie groot induktansiewaarde.

Onthou dat die spoelwond hier 'n lugkern is, dus as 'n metaalstuk naby die spoel gebring word, dien die metaalstuk as 'n kern vir die lugkerninduktor. Deurdat hierdie metaal as kern optree, verander of verhoog die induktansie van die spoel aansienlik. Met hierdie skielike toename in spoelinduktansie verander die algehele reaktansie of impedansie van die LC -kring aansienlik in vergelyking sonder die metaalstuk.

Stap 3: Hoe werk dit?

Die werk van hierdie Arduino -metaaldetektor is 'n bietjie moeilik. Hier bied ons die blokgolf of pols, wat deur Arduino gegenereer word, aan die LR -hoogdeurlaatfilter. As gevolg hiervan word kort spykers deur die spoel tydens elke oorgang gegenereer. Die polslengte van die gegenereerde spykers is eweredig aan die induktansie van die spoel. Met behulp van hierdie Spike -pulse kan ons dus die induktansie van die spoel meet. Maar hier is dit moeilik om die induktansie presies te meet met die spykers, want die spykers is baie kort (ongeveer 0,5 mikrosekondes) en dit is baie moeilik om deur Arduino gemeet te word.

In plaas daarvan gebruik ons 'n kondensator wat deur die stygende pols of piek gelaai word. En dit het 'n paar pulse nodig om die kapasitor te laai tot die punt waar sy spanning deur die Arduino analoog pen A5 gelees kan word. Dan lees Arduino die spanning van hierdie kondensator deur ADC te gebruik. Nadat die spanning gelees is, word die kondensator vinnig ontlaai deur die capPin -pen as afvoer te maak en dit op laag te stel. Hierdie hele proses neem ongeveer 200 mikrosekondes om te voltooi. Vir 'n beter resultaat herhaal ons die meting en neem 'n gemiddelde van die resultate. Dit is hoe ons die benaderde induktansie van die spoel kan meet. Nadat ons die resultaat gekry het, dra ons die resultate oor na die LED en die zoemer om die teenwoordigheid van metaal op te spoor. Gaan die volledige kode aan die einde van hierdie artikel na om die werking daarvan te verstaan.

Aan die einde van hierdie artikel word die volledige Arduino -kode gegee. In die programmering van 'n deel van hierdie projek het ons twee Arduino -penne gebruik, een vir die opwekking van blokgolwe wat in die spoel gevoer moet word, en die tweede analoog pen om die kondensatorspanning te lees. Behalwe hierdie twee penne, het ons nog twee Arduino -penne gebruik om LED en zoemer aan te sluit. U kan die volledige kode en demonstrasievideo van Arduino Metal Detector hieronder kyk. U kan sien dat wanneer die LED 'n metaal opspoor, die LED en die zoemer baie vinnig begin knip.

Stap 4: Koderingstyd

Oorspronklik gepubliseer op Circuit Digest deur Saddam