Arduino Raws Pulse Induction Detector - Flip Coil: 5 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

Lub Tswv Yim

Muaj tsim qee qhov ntsuas hluav taws xob yav dhau los nrog cov txiaj ntsig sib txawv Kuv xav tshawb xyuas lub peev xwm ntawm Arduino hauv qhov kev coj ua ntawd.

Muaj qee qhov piv txwv zoo ntawm yuav tsim cov ntsuas hlau nrog Arduino li cas, qee qhov ntawm no raws li kev qhia. Tab sis thaum saib lawv, lawv ib txwm xav tau qee qhov zoo ib yam sab nraud rau kev kho teeb liab zoo lossis qhov rhiab heev yog qhov tsawg heev.

Thaum xav txog cov ntsuas hlau, lub ntsiab lus tseem ceeb yog yuav ua li cas thiaj paub qhov hloov pauv me ntsis ntawm qhov hluav taws xob hauv cov cim cuam tshuam nrog kev tshawb nrhiav kauj. Cov kev hloov no feem ntau me me. Txoj kev pom tseeb tshaj plaws yuav yog siv cov tswv yim sib piv ntawm ATmega328. Tab sis saib ntawm qhov tshwj xeeb muaj ob qhov teeb meem yooj yim: lawv (feem ntau) qeeb thiab qhov kev daws teeb meem yog (feem ntau) tsawg.

Ntawm qhov tod tes, Arduino tab tom khiav ntawm 16MHz thiab muaj qee lub sijhawm muaj peev xwm i. e. kev daws teeb meem ntawm 0.0625µS yog siv moos nrawm. Yog li tsis txhob siv cov lus sib piv rau kev nkag siab, txoj hauv kev yooj yim tshaj plaws ntawm kev hloov pauv qhov hloov pauv me me hauv qhov hluav taws xob yog los sib piv qhov kev hloov pauv ntawm qhov hluav taws xob poob rau lub sijhawm nyob ntawm qhov ntsuas hluav taws xob ruaj khov.

Rau lub hom phiaj no ATmega328 muaj qhov ua tau zoo ntawm kev sib piv sab hauv nruab nrab ntawm D6 txog D7. Tus neeg sib piv no tuaj yeem ua rau muaj kev cuam tshuam, ua kom muaj kev cuam tshuam ncaj ncees. Tawm ntawm ib sab ntawm lub sijhawm ua ntu zus zoo li millis () thiab micos () thiab nkag mus rau sab hauv lub sijhawm ntawm ATmega328 nrog kev daws teeb meem ntau dua, Arduino yog lub hauv paus zoo rau kev txheeb xyuas hlau.

Yog li los ntawm qhov chaws saib, qhov pib zoo yuav yog txhawm rau ua haujlwm sib piv sab hauv rau "hloov pauv" hauv qhov tsis sib xws ntawm cov tswv yim thiab siv lub txee sab hauv nrog qhov nrawm tshaj plaws rau kev hloov pauv ntawm lub sijhawm hloov pauv.

Cov cai dav dav hauv Arduido kom ua tiav qhov no yog:

// Txheeb xyuas txhua qhov xav tau ua ntej hloov pauv thiab lwm yam thiab teeb tsa cov ntawv sau npe

unsigned char clockSelectBits = _BV (CS10); // tsis muaj prescale, tag nrho xtal void teeb () {pinMode (6, INPUT); // + ntawm tus sib piv - los ntawm kev teeb tsa lawv li INPUT, lawv tau // teeb tsa siab impedance pinMode (7, INPUT); // - ntawm tus sib piv - los ntawm kev teeb tsa lawv li INPUT, lawv tau // teeb tsa rau qhov siab impedance cli (); // nres cuam tshuam TCCR1A = 0; // teeb tsa tag nrho TCCR1A rau 0 TCCR1B = 0; // tib yam rau TCCR1B -> hom qubTCNT1 = 0; // initialize counter nqi rau 0; TCCR1B | = clockSelectBits; // teeb tsa prescaler thiab pib lub moos TIMSK1 = _BV (TOIE1); // teeb tsa lub sijhawm tim ntsej tim muag cuam tshuam pab me ntsis sei (); // tso cai cuam tshuam ACSR = (0 << ACD) | // Analog Comparator: Enabled (0 << ACBG) | // Analog Comparator Bandgap Xaiv: AIN0 tau siv rau cov tswv yim zoo (0 << ACO) | // Analog Comparator Output: Tawm (1 << ACI) | // Analog Comparator Interrupt Flag: Clear Pending Interrupt (1 << ACIE) | // Analog Comparator Interrupt: Enabled (0 << ACIC) | // Analog Comparator Input Capture: Disabled (0 << ACIS1 | 0 << ACIS0 // cuam tshuam ntawm cov zis toggle // (0 << ACIS1 | 1 << ACIS0 // reserved // (1 << ACIS1 | 0 << ACIS0 // cuam tshuam ntawm qhov poob tawm ntawm ntug // (1 << ACIS1 | 1 << ACIS0 // cuam tshuam ntawm nce cov tswv yim ntug;}

// txoj haujlwm no hu ua txhua lub sijhawm tus sib piv tsim kev cuam tshuam

ISR (ANALOG_COMP_vect) {oldSREG = SREG; cli (); timeStamp = TCNT1; SREG = oldSREG; }

// qhov kev niaj hnub no hu ua txhua lub sijhawm muaj cov dej ntws tawm sab hauv

ISR (TIMER1_OVF_vect) {timer1_overflow_count ++; }

// qhov txheej txheem no tau siv los rov pib lub sijhawm rau 0

void resetTimer (tsis muaj dab tsi) {oldSREG = SREG; cli (); // Lov tes taw cuam tshuam TCNT1 = 0; // initialize counter tus nqi rau 0 SREG = oldSREG; // Rov qab xwm txheej sau npe TCCR1B | = clockSelectBits; // teeb tsa prescaler thiab pib lub moos timer1_overflow_count = 0; // rov pib dua lub txee}

Tau kawg lub tswv yim no tsis yog qhov tshiab kiag li. Qhov tseem ceeb ntawm txoj cai no tuaj yeem nrhiav pom nyob lwm qhov. Ib qho kev ua tau zoo xws li aproach rau microcontroller pom rau ntawm TPIMD - Tiny Pulse Induction Metal Detector home page.

www.miymd.com/index.php/projects/tpimd/ (hmoov tsis nplooj ntawv no tsis nyob online lawm, tam sim no muaj qhov thaub qab ntawm lub xaib ntawm www.basic4mcu.com, seach rau "TPIMD").

Kauj Ruam 1: Lub tswv yim Arduino Pulse Induction - Flip Coil

Lub tswv yim yog siv Arduino ua Pulse Induction detector, zoo li hauv TPIMD, raws li lub sijhawm xav tau ntawm qhov nkhaus nkig nkawd zoo li ua haujlwm zoo. Qhov teeb meem nrog Pulse Induction detectors yog, uas lawv ib txwm xav tau sib txawv voltage kom ua haujlwm. Ib qho hluav taws xob txhawm rau txhawm rau lub kauj thiab cais qhov hluav taws xob los daws qhov nkhaus lwj. Ob qhov khoom siv hluav taws xob no ua rau lub ntsuas hluav taws xob ntsuas pom ib txwm nyuaj me ntsis.

Saib ntawm qhov hluav taws xob ntawm cov kauj hauv lub ntsuas PI, qhov nkhaus ua tau tuaj yeem sib txawv hauv ob theem sib txawv. Thawj theem yog lub plawv dhia nws tus kheej ua rau lub kauj thiab txhim kho qhov sib nqus (1). Theem thib ob yog qhov hluav taws xob tawg nkhaus, pib nrog qhov siab tshaj qhov siab, tom qab ntawd kho qhov nrawm rau qhov "tsis muaj zog" qhov hluav taws xob ntawm lub kauj (2). Qhov teeb meem yog, tias cov kauj hloov nws qhov polarity tom qab cov mem tes. Puas yog qhov mem tes zoo (Var 1. hauv daim duab txuas) qhov kev lwj-nkhaus tsis zoo. Puas yog qhov mem tes tsis zoo, qhov nkhaus lwj yuav zoo (Var 2. hauv daim duab txuas)

Txhawm rau daws qhov teeb meem yooj yim no, lub kauj yuav tsum tau "ntxeev dua" hauv tshuab hluav taws xob tom qab lub plawv dhia. Hauv qhov no tus mem tes tuaj yeem ua qhov zoo thiab qhov nkhaus tawg tuaj yeem ua tau zoo ib yam.

Yuav kom ua tiav qhov no, cov hlua yuav tsum raug cais tawm ntawm Vcc thiab GND tom qab lub plawv dhia. Lub sijhawm no, tsuas muaj cov dej ntws ntws los ntawm cov tshuaj tiv thaiv. Qhov kev sib cais ntawm cov kauj thiab damping resistor tuaj yeem yog "taw qhia" rau qhov ntsuas qhov ntsuas. Qhov no, hauv kev xav yuav tsim qhov nkhaus zoo ua ke (hauv qab ntawm daim duab)

Qhov kev nkhaus zoo no tuaj yeem siv tau los ntawm kev sib piv los txheeb xyuas lub ntsiab lus ntawm lub sijhawm uas qhov hluav taws xob tawg "hla" qhov ntsuas hluav taws xob siv. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm cov khoom muaj nqis nyob ze rau lub kauj, qhov kev hloov pauv nkhaus thiab lub sijhawm ntawm kev hla qhov kev siv hluav taws xob hloov pauv. Qhov kev hloov pauv no tuaj yeem tshawb pom tau.

Tom qab qee qhov kev sim sim hauv qab no tau ua haujlwm.

Lub Circuit Court suav nrog Arduino Nano module. Cov qauv no tsav ob MOSFET transistors txhawb lub kauj (ntawm SV3) ntawm D10. Thaum cov mem tes ntawm D10 xaus, ob qho tib si MOSFETs cais cov kauj ntawm 12V thiab GND. Lub zog txuag hauv lub kauj los ntshav los ntawm R2 (220 Ohms). Nyob rau tib lub sijhawm R1 (560 Ohms) txuas rau yav dhau los qhov zoo ntawm lub kauj tho GND. Qhov no hloov pauv qhov nkhaus tsis zoo ntawm R5 (330 Ohms) mus rau qhov nkhaus zoo. Cov diodes tiv thaiv tus pin nkag ntawm Arduino.

R7 yog qhov hluav taws xob sib txawv ntawm li 0.04V. Tam sim no txoj kab nkhaus ntawm D7 tau txais qhov tsis zoo ntau dua 0.04 ntawm D6 qhov cuam tshuam yog triggert thiab lub sijhawm tom qab qhov kawg ntawm cov mem tes tau txais kev cawmdim.

Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm cov hlau nyob ze rau lub kauj, qhov kev nkhaus nkoos ntev dua, thiab lub sijhawm nruab nrab ntawm qhov kawg ntawm cov mem tes thiab cuam tshuam tau ntev dua.

Kauj Ruam 2: Tsim Lub Ntes (Breadboard)

Tsim lub ntsuas yog yooj yim heev. Qhov no tuaj yeem ua tiav ntawm lub khob cij (ua raws li daim phiaj qub) lossis los ntawm kev muab cov khoom sib dhos ntawm PCB.

D13 LED ntawm Arduino Nano board tau siv los ua qhov qhia rau hlau

Tshem tawm lub khob cij yog txoj hauv kev nrawm tshaj plaws rau lub ntsuas ntsuas ua haujlwm. Yuav tsum muaj qee qhov txuas txuas, tseem qhov no tuaj yeem ua tau ib lub khob cij me me. Hauv cov duab no tau qhia hauv 3 kauj ruam raws li Arduino thiab MOSFETs tau zais qee qhov ntawm cov xov hlau. Thaum kuaj kuv txiav cov diodes li cas yam tsis pom thaum xub thawj. Qhov no tsis muaj qhov cuam tshuam tsis zoo rau tus cwj pwm ntawm tus ntsuas. Hauv PCB qhov hloov pauv ntawm Circuit Court kuv tso lawv tawm tag.

Tsis pom ntawm daim duab yog kev sib txuas rau 0.96 OLED zaub. Cov zaub no txuas nrog:

Vcc - 5V (ntawm tus pin Arduino, tsis yog qhov muab hluav taws xob !!!)

GND - NCO

TSO - A5

SDA - A4

Qhov OLED Zaub no xav tau los ntsuas tus ntsuas pib. Qhov no yog ua tiav los ntawm teeb tsa qhov ntsuas hluav taws xob raug ntawm PIN6 ntawm Arduino. Qhov ntsuas hluav taws xob no yuav tsum nyob ib puag ncig 0.04V. Cov zaub pab teeb tsa qhov hluav taws xob raug.

Cov qhob noom xim kasfes version ua haujlwm zoo nkauj, txawm hais tias tej zaum tsis haum rau nkag mus rau hauv cov tsiaj qus.

Kauj Ruam 3: Mus rau PCB

Raws li rau kev siv tshuaj yaj yeeb Kuv tsis nyiam qhov ob tog ob sab siv tshuab thev naus laus zis PCB, yog li kuv hloov kho qhov Circuit kom haum rau ntawm ib sab PCB.

Kev hloov kho hauv qab no tau ua:

1. cov diodes raug tso tawm.

2. lub rooj vag ntawm MOSFETs tau txais tus tiv thaiv ntawm 10 Ohm

3. qhov khoom siv hluav taws xob rau qhov faib hluav taws xob ntawm D6 tau muab los ntawm HIGH qib teeb liab ntawm D8

4. tus pin tsav tsheb rau MOSFETs tau hloov pauv.

Txoj hauv kev no ib leeg PCB tuaj yeem tsim tau uas tuaj yeem muab muag rau ntawm PCBs thoob ntiaj teb. Siv lub voj voos no koj yuav muaj lub ntsuas PI ua haujlwm nrog tsuas yog 8-10 cov khoom sab nrauv (nyob ntawm seb OLED siv thiab/lossis hais lus siv).

Kauj Ruam 4: Teeb thiab Siv Tus Ntes

Yog tias lub ntsuas ntsuas tau tsim kom raug thiab qhov program tau sau rau Arduino, qhov yooj yim tshaj plaws (yog tsis yog ib qho) txoj hauv kev teeb tsa chav nyob yog siv OLED zaub. Cov zaub tau txuas rau 5V, GND, A4, A5. Cov zaub yuav tsum qhia "ntsuas" tom qab chav tsev tau qhib. Tom qab qee lub vib nas this nws yuav tsum hais "ntsuas tau ua tiav" thiab peb tus lej yuav tsum tau qhia ntawm lub vijtsam.

Thawj tus lej yog "tus nqi siv" txheeb xyuas thaum ntsuas. Tus nqi thib ob yog tus nqi ntsuas zaum kawg thiab tus nqi thib peb yog tus nqi nruab nrab ntawm 32 qhov kev ntsuas kawg.

Peb qhov txiaj ntsig no yuav tsum ntau dua lossis tsawg dua qub (hauv kuv qhov kev sim-qis dua 1000). Tus nqi nruab nrab yuav tsum ntau dua lossis tsawg dua.

Txhawm rau pib qhov pib teeb tsa, yuav tsum tsis muaj hlau nyob ze rau lub kauj.

Tam sim no qhov faib hluav taws xob (txiav potentiometer) yuav tsum tau txiav kom qis dua ob qhov txiaj ntsig yuav tsum tau teeb tsa kom siab tshaj plaws thaum tseem muab nyeem ruaj khov. Muaj qhov teeb meem tseem ceeb, qhov nruab nrab tus nqi pib muab kev nyeem txawv. Tig rov qab lub trimmer kom tau txais txiaj ntsig ruaj khov dua.

Nws yuav tshwm sim, tias cov zaub khov. Tsuas yog nias lub pob pib dua thiab pib dua.

Rau kuv teeb (kauj: 18 tig @ 20cm) tus nqi ruaj khov nyob ib puag ncig 630-650. Thaum teeb tsa, nias lub pob pib dua, chav rov ntsuas dua thiab txhua qhov txiaj ntsig ntawm tsob ntoo yuav tsum nyob hauv qhov qub ib yam ntxiv. Yog tias tam sim no hlau tau coj mus rau kauj, LED ntawm Arduino-Board (D13) yuav tsum teeb. Ib tus neeg hais lus txuas muab qee qhov nrov nrov (muaj qee qhov chaw rau kev txhim kho hauv txoj haujlwm ua haujlwm ntawd).

Txhawm rau tiv thaiv kev cia siab:

Lub tshuab kuaj pom qee yam khoom, tab sis nws nyob qis dua qhov yooj yim thiab lub ntsuas me me.

Txhawm rau muab qhov kev xav ntawm lub peev xwm, tau ua qee qhov kev tshawb pom siv nrog lwm qhov sib txawv. Saib ntawm cov txiaj ntsig, nws tseem zoo heev rau lub ntsuas nrog tsuas yog 8 ntu sab nraud tab sis tsis sib xws nrog cov kws tshaj lij.

Saib ntawm qhov Circuit Court thiab qhov program, muaj ntau chav rau kev txhim kho. Qhov tseem ceeb ntawm cov neeg tawm tsam tau pom los ntawm kev paub, lub sijhawm mem tes ntawm 250ms tau xaiv ua qhov tsis sib xws, cov kauj tsis zoo ib yam. Yog tias koj muaj tswv yim rau kev txhim kho, Kuv yuav zoo siab tshaj los tham txog lawv.

Muaj kev lom zem!

Kauj Ruam 5: Hloov Kho 1: Siv 16x2 LCD

Kev txhim kho

Thaum ntsuas ntxiv kuv pom tias lub tsev qiv ntawv rau I2C OLED Display tau siv sijhawm ntau. Yog li kuv txiav txim siab siv 16x2 zaub nrog I2C hloov pauv.

Yog li kuv tau saws txoj haujlwm mus rau LCD zaub ntxiv qee yam muaj txiaj ntsig. Thawj kab ntawm cov zaub tam sim no qhia lub teeb liab lub zog ntawm qhov ua tau qhia tau. Kab ob tam sim no qhia ob qhov tseem ceeb. Lub nrig qhia qhov teeb meem tam sim no sib txawv piv rau tus nqi ntsuas. Tus nqi no yuav tsum yog "0". Yog tias tus nqi no tsis tu ncua lossis zoo, tus ntsuas yuav tsum rov ntsuas dua los ntawm nias lub pob pib dua. Qhov muaj txiaj ntsig zoo qhia tias hlau nyob ze ntawm lub kauj.

Tus nqi thib ob qhia qhov tseeb ncua tus nqi ntawm txoj kab nkhaus. Tus nqi no ib txwm tsis txaus ntseeg, tab sis xav tau rau thawj zaug teeb tsa ntawm lub ntsuas.

Txoj haujlwm tam sim no tso cai rau ntau lub sijhawm mem tes ua ntu zus (txhais tau tias yog kev sim / txhim kho kev ua tau zoo). Kuv tsis tau ua tiav qhov tawg dhau. Yog li lub neej ntawd tau teeb tsa rau ib lub sijhawm mem tes.

Kev teeb tsa thawj zaug ntawm Ntes

Thaum teeb tsa lub ntsuas, tus nqi thib ob ntawm kab thib ob yog qhov cuam tshuam (thawj tus tuaj yeem tsis quav ntsej). Thaum xub thawj tus nqi tuaj yeem "tsis ruaj khov" (saib daim duab). Tig lub laub tiv thaiv kom txog thaum tus nqi tau txais kev nyeem ntawv ruaj khov. Tom qab ntawd tig nws kom nce tus nqi mus rau qhov ruaj khov siab tshaj plaws. Nias lub pob pib dua kom rov ua dua tshiab thiab lub ntsuas tau npaj rau siv.

Kuv tau txais qhov kev xav tias los ntawm kev teeb tsa tus nqi ruaj khov siab tshaj plaws, Kuv poob kev nkag siab rau cov hlau tsis muaj hlau. Yog li nws yuav tsim nyog qee qhov kev sim ntawm kev teeb tsa kom muaj kev nkag siab zoo rau cov khoom uas tsis yog hlau.

Coils

Kuv tsim 3 coils rau kev sim ntxiv

1 -> 18 tig @ 200mm

2 -> 25 tig @ 100mm

3 -> 48 tig @ 100mm

Txaus siab rau txhua cov coils ua haujlwm tau zoo, nrog yuav luag zoo ib yam (20ct npib ntawm 40-50mm hauv huab cua). Qhov no tej zaum yuav yog ib qho kev pom zoo heev.