Каталог статей


Выбранная схема!!!


4675
Металлоискатель на микроконтроллере ATTINY2313-20

В «Забаве» использован принцип «частотомер». Работает металлоискатель в динамическом режиме (реагирует на металл, только при движении датчика). Имеется регулировка чувствительности. Различает черные и цветные металлы.

Технические характеристики:

  • Напряжение питания – 9В
  • Потребляемый ток – 17-20 мА

Расстояние обнаружения (на воздухе):

  • Монета диаметром 25 мм – 11-12 см
  • Медная бляха (5 на 8 см) – 21см
  • Алюминиевая крышка (диаметром 20 см) – 35 см

Прошивку можно скачать здесь.

Принципиальная схема металлоискателя "Забава"

Список деталей.

Микросхемы:

  • IC1 - К561ЛЕ5 (CD4001A)
  • IC2 - ATTINY2313-20
  • IC3 - 78L05

Резисторы:

  • R1 – 4.7к
  • R2 – 10к
  • R3 – 1к
  • R4 – 1к
  • R5 – 470оМ
  • R6 – 1к подстроечный
  • R7 – 100оМ
  • R8 – 10к переменный

Конденсаторы:

  • C1, C2 – 47000 пФ
  • C3 – 3300 пФ
  • C4, C5 – 27 пФ
  • C6 – 100 мкФ на 16 В электролитический
  • C7 – 470 мкФ на 16 В электролитический
  • C8, C9 – 0.1 мкФ

Панелька для микроконтроллера:

  • Двадцати контактная панелька.

Кварцевый резонатор:

  • ZQ - 20мГц.

Кнопка “RESET” (сброс):

  • S1 - Любая не фиксируемая кнопка.

Выключатель питания:

  • S2 - MTS-1.

Катушка L1:

  • Диаметр катушки – примерно 16 сантиметров.
  • Количество витков – 80.
  • Диаметр провода – примерно 0.3 миллиметра.

Наушники:

  • Низкоомные, для плеера.

Разъем под наушники:

  • Внешний, припаивается к проводу сантиметров тридцать длинной.

Разъем для батареи:

  • Разъем для батареи типа «крона».

Батарея:

  • Аккумулятор или батарея типа «крона», 9 вольт.

Провод соединяющий плату и катушку – экранированный, двухжильный, длиной примерно 1 метр.

Двухсторонний, фольгированный стеклотекстолит, 50 на 75 мм.

Выключатель питания, который я использую, называется «MTS-1», но можно использовать любой подходящий.

Конденсаторы C1, C2, C3 должны быть с возможно меньшим температурным коэффициентом (ТКЕ). Про температурные коэффициенты можно посмотреть здесь (http://radiokot.ru/articles/11/).

Изготовление печатной платы в домашних условиях.

Печатную плату можно изготовить по технологии описанной по адресу: http://sdelai-sam.su/index.html#a1 Размеры печатной платы – 48мм на 75мм. Не забудьте соединить перемычкой минусовую шину и нижний экранный слой.

Здесь можно скачать печатную плату в формате программы «Dip Trace».

Зеркальное отражение рисунка платы (для печати).

Готовая плата.



Монтаж деталей.

Детали припаиваю со стороны дорожек, чтобы не сверлить отверстия. Перед монтажом, у всех деталей аккуратно отгибаю кончики выводов, для увеличения спаиваемых поверхностей и облуживаю их.

Не перегревайте выводы деталей, контакт паяльника с выводом, не более одной секунды. Это касается не только микросхем и транзисторов, но и конденсаторов, выключателя, разъема для наушников. Чтобы выводы хорошо паялись, зачистите их предварительно ножом или наждачной бумагой. Корпус кварцевого резонатора нужно «прихватить» припоем к плате или закрепить иным способом.

Разъем под наушники использую внешний, на проводе сантиметров тридцать длинной, потому, что провода у наушников часто бывают короткими. Наушники, низкоомные, для плеера. Плата и поисковая катушка соединяются двухжильным экранированным кабелем, длиной примерно один метр.

Микроконтроллер вставляется в панельку. Внимательно вставляйте микроконтроллер, если его неправильно вставить и включить питание то, скорее всего он выйдет из строя.

Пробовал ставить C1, C2 номиналом 4700пФ, в таком варианте существенно ослабевает влияние грунта, а расстояние обнаружения предметов из цветных металлов остается прежним.

Монтажная схема.

Сборка металлоискателя   В качестве штанги металлоискателя, можно использовать различные черенки для щеток, швабр и т.д. В том числе и телескопические. Желательно, что бы нижняя часть штанги была не металлической.

Для крепления катушки изготавливаю конструкцию – кольцо, из стальной проволоки диаметром 4 мм. В качестве шаблона для формирования конструкции использую банку от краски диаметром 16 см.

На одном конце этой конструкции выгибаю «ушко». Через это ушко саморезом кольцо будет крепиться к штанге, туда же будет закреплен вывод экрана катушки. Для лучшего контакта, ушко нужно зачистить напильником.

Другой конец изолирую двумя слоями изоленты, для предотвращения образования замкнутого витка в случае использования металлической штанги.

Кликните, для увеличения
Кликните, для увеличения

После того как кольцо из стальной проволоки будет присоединено к штанге, с помощью изоленты креплю катушку к кольцу. Чем больше слоев, тем лучше.

Кликните, для увеличения
Кликните, для увеличения

Соединяю готовую плату с катушкой двухжильным экранированным проводом длинной один метр. Экран кабеля припаиваю к общей шине на плате и к выводу экрана катушки.

Аккуратно изолирую выводы катушки, не допуская замыкания между собой и выводом экрана.

Кабель, соединяющий катушку и плату, закрепляю к штанге в нескольких местах изолентой. Он не должен быть сильно натянут, но и болтаться не должен.

Кликните, для увеличения
Кликните, для увеличения

Нижнюю часть корпуса устройства, креплю к штанге двумя саморезами. Надеваю верхнюю часть корпуса. Можно в место соединения частей корпуса капнуть пару капель клея «момент», но это после настройки.

Кликните, для увеличения
Кликните, для увеличения

Настройка металлоискателя

Во время настройки, возле катушки и металлоискателя не должно быть металлических предметов.

Выставляю переменный резистор R4 и подстроечный R2 в среднее положение. Резистор R5 в любое крайнее положение. Подсоединяю наушники и аккумулятор, включаю питание.

Начинаю медленно вращать R5, в наушниках должен быть слышен сигнал, частота и громкость которого должна меняться по мере вращения R5, нахожу такое положение резистора, при котором громкость сигнала максимальна, при дальнейшем вращении громкость уменьшается, затем сигнал пропадает. Оставляю R5 в этом положении.

Далее медленно вращаю переменный резистор R4, в наушниках должен появиться низкочастотный сигнал. Теперь, если к катушке поднести металлический предмет, частота сигнала должна измениться. Громкость сигнала можно отрегулировать резистором R2.

Если частота сигнала самопроизвольно и быстро меняется, основные причины могут быть следующие:

  1. Слишком натянулись витки катушки при изготовлении, или катушка была деформирована после изготовления. Для проверки, нужно изготовить и подсоединить другую катушку, можно без изоляции и экрана.
  2. Причиной нестабильности частоты могут быть конденсаторы C1, C2, C3, резисторы R1, R4, R5, R6. Резисторы R5 и R6 после настройки желательно заменить на один постоянный резистор. Конденсаторы и резисторы должны быть с возможно меньшими температурными коэффициентами (ТКЕ, ТКС). Про температурные коэффициенты можно посмотреть здесь (http://radiokot.ru/articles/11/).
  3. Плохой контакт в разъеме питания, или некачественный выключатель.

Настройка заключается в установке громкости сигнала в наушниках с помощью R6.



Как работать с металлоискателем «Забава».

После включения питания металлоискателя нужно всегда нажимать кнопку «сброс». Перед началом работы нужно настроиться на грунт в районе поиска. Установите резистором R8 максимальную чувствительность (вращайте по часовой стрелке, до упора). Поднесите поисковую катушку к земле на расстояние 1 – 2 см (рядом не должно быть металлических предметов) и слегка покачивая ее, медленно уменьшайте чувствительность (вращайте регулятор против часовой стрелки), до тех пор, пока сигналы от грунта в наушниках пропадут.

При поиске, катушку нужно перемещать над землей со скоростью примерно 0.5 м/сек, стараясь выдерживать расстояние от грунта до катушки все время одинаковым. В большинстве случаев при обнаружении металлического предмета, металлоискатель подает двойной сигнал.

Если, первым был сигнал высокой частоты, а вторым был низкочастотный сигнал, то найденный предмет из цветного металла, или железный с большой площадью поверхности. Если первый сигнал низкочастотный, а второй высокочастотный, то находка – это железный предмет небольшого размера.

Чтобы определить точное местоположение предмета из цветного металла, нужно поднять катушку над грунтом, затем опустить ее вертикально к земле в предполагаемом местоположении предмета. Если при опускании прозвучал низкочастотный сигнал, значит, под катушкой цветного металла нет. Если катушка опустилась точно над цветным металлом, то прозвучит высокочастотный сигнал. Таким же способом можно обследовать ямы, а так же участки, сильно замусоренные мелкими железными предметами, ржавчиной, угольками и т. д.

При максимальной чувствительности, металлоискатель может постоянно подавать ложные сигналы. Это происходит из-за нестабильной работы поискового генератора, причина может быть в C1 и C2, в катушке или в непрочной конструкции штанги и датчика.

Если ложные сигналы происходят на уровнях чувствительности, при которых ранее металлоискатель работал нормально, то это означает разряд батарейки.

АРХИВ:Скачать с сервера


Категория: Металоискатели | Добавил: brys99 (05.04.2012)
Просмотров: 24433 | Комментарии: 5 | Теги: Металлоискатель на микроконтроллере | Рейтинг: 3.0/6


Всего комментариев: 5
0
5 VanUliK   (11.07.2015 20:21)
На ATMEG8 переделать возможно?

0
4 nikol   (16.12.2013 21:31)
Собрал по схеме с генератором в катушке, на ATtiny2313V-10PU. Кварц 10 Мгц. Чувствительность не регулируется, звуки есть, светодиоды моргают. Пробовал менять сопротивления и ёмкости - не помогает. На металлы не реагирует.

0
3 nikol   (12.12.2013 12:01)
На схеме R2 и R4 постоянные, а в описании настройки R2-подстроечный, R4-переменный?

0
2 naduvan   (04.10.2012 20:26)
Кто поможет в Multisim собрать данную схему? sad

0
1 Владимир   (31.07.2012 19:11)
Хороший металлоискатель, проверен и работает!
Удачи в сборке!

Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов! Подробно тут!
Жалоба

Пожалуйста оставьте свои комментарии !!!!

Имя *:
Email:
Код *:


ElectroTOP - Рейтинг сайтов
Copyright Zloy Soft (Company) © 2008 - 2016