Arduino մետաղորսիչ ՝ 4 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Arduino- ն համակարգչային ապարատային և ծրագրային ապահովման բաց կոդով ընկերություն է, նախագիծ և օգտագործողների համայնք, որը նախագծում և արտադրում է մեկ տախտակ ունեցող միկրոկոնտրոլերներ և միկրոկոնտրոլերների հավաքածուներ `թվային սարքերի և ինտերակտիվ օբյեկտների կառուցման համար, որոնք կարող են զգալ և վերահսկել առարկաները ֆիզիկական և թվային աշխարհում:

Այս Ուղեցույցում մենք պատրաստվում ենք մետաղական դետեկտոր պատրաստել: PS: Սա նախատեսված չէ սկսնակների համար:

Մետաղական դետեկտորը էլեկտրոնային գործիք է, որը հայտնաբերում է մետաղի առկայությունը մոտակայքում: Մետաղական դետեկտորները օգտակար են օբյեկտների մեջ թաքնված մետաղական ներդիրներ գտնելու կամ ստորգետնյա թաղված մետաղական առարկաներ գտնելու համար:

Բայց մետաղական դետեկտորը, որը մենք պատրաստվում ենք պատրաստել, օգտակար չի լինի իրական դեպքերում, այն պարզապես զվարճանալու և սովորելու համար է:

Քայլ 1: Պահանջվող նյութեր

1. Արդուինո Նանո
2. Կծիկ
3. 10 nF կոնդենսատոր
4. Pizo Buzzer
5. 1k դիմադրություն
6. 330 Օմ դիմադրություն
7. LED
8. 1N4148 դիոդ
9. Breadboard
10. Jumper լարերը
11. 9 Վ մարտկոց

Քայլ 2: Շղթայի դիագրամ

Մենք օգտագործել ենք Arduino Nano- ն `այս մետաղական դետեկտորի ամբողջ նախագիծը վերահսկելու համար: LED և Buzzer օգտագործվում են որպես մետաղների հայտնաբերման ցուցիչ: Կծիկ և կոնդենսատոր օգտագործվում են մետաղների հայտնաբերման համար: Լարման նվազեցման համար օգտագործվում է նաև ազդանշանային դիոդ: Եվ ռեզիստոր `հոսանքը Arduino- ի քորոցով սահմանափակելու համար:

Երբ որևէ մետաղ մոտենում է կծիկին, կծիկը փոխում է իր ինդուկտիվությունը: Ինդուկտիվության այս փոփոխությունը կախված է մետաղի տեսակից: Այն նվազում է ոչ մագնիսական մետաղի համար և ավելանում երկաթի նման ֆերոմագնիսական նյութերի համար: Կախված կծիկի միջուկից ՝ ինդուկտիվության արժեքը կտրուկ փոխվում է: Ստորև բերված նկարում կարող եք տեսնել օդափոխիչ ինդուկտորներ, այս ինդուկտորներում պինդ միջուկ չի լինի: Դրանք հիմնականում օդում մնացած կծիկներ են: Ինդուկտորի կողմից առաջացած մագնիսական դաշտի հոսքի միջինը ոչինչ է կամ օդ: Այս ինդուկտորներն ունեն ինդուկտացիաներ, որոնք ունեն ավելի քիչ արժեք:

Այս ինդուկտորները օգտագործվում են այն դեպքում, երբ անհրաժեշտ է մի քանի միկրոհենրի արժեքներ: Մի քանի միլիարդից ավելի մեծ արժեքների համար դրանք հարմար չեն: Ստորև բերված նկարում կարող եք տեսնել ֆերիտային միջուկով ինդուկտոր: Այս Ferrite Core ինդուկտորը ունի շատ մեծ ինդուկտիվության արժեք:

Հիշեք, որ կծիկի վերքը այստեղ օդի միջանցք է, ուստի երբ մետաղյա կտորը կծիկի մոտ է բերվում, մետաղյա կտորը միջուկ է հանդիսանում օդի միջուկի ինդուկտորի համար: Այս մետաղի կողմից, որը հանդես է գալիս որպես միջուկ, կծիկի ինդուկտիվությունը փոխվում կամ զգալիորեն աճում է: Կծիկի ինդուկտիվության այս հանկարծակի աճի հետ LC միացման ընդհանուր ռեակտիվությունը կամ դիմադրողականությունը զգալի չափով փոխվում է, եթե համեմատենք առանց մետաղի կտորի:

Քայլ 3: Ինչպե՞ս է այն աշխատում:

Այս Arduino մետաղական դետեկտորի աշխատանքը մի փոքր բարդ է: Այստեղ մենք տրամադրում ենք Arduino- ի կողմից ստեղծված բլոկային ալիքը կամ զարկերակը LR բարձր անցման զտիչին: Դրա շնորհիվ յուրաքանչյուր անցումում կծիկից կարճ գագաթներ կստեղծվեն: Ստեղծված բծերի իմպուլսի երկարությունը համաչափ է կծիկի ինդուկտիվության հետ: Այս Spike իմպուլսների օգնությամբ մենք կարող ենք չափել կծիկի ինդուկտիվությունը: Բայց այստեղ դժվար է ինդուկտիվությունը չափել հենց այդ բծերով, որովհետև այդ տատանումները շատ կարճ տևողություն ունեն (մոտ 0.5 մկվրկ) և դա շատ դժվար է չափել Արդուինոյի միջոցով:

Այսպիսով, դրա փոխարեն մենք օգտագործեցինք կոնդենսատոր, որը լիցքավորված է աճող զարկերակի կամ ցատկի միջոցով: Եվ կոնդենսատորը լիցքավորելու համար պահանջվում էին մի քանի իմպուլսներ այն կետում, որտեղ նրա լարումը կարող է կարդալ Arduino անալոգային A5 կապով: Այնուհետեւ Arduino- ն կարդաց այս կոնդենսատորի լարումը `օգտագործելով ADC: Լարման կարդալուց հետո կոնդենսատորը արագ լիցքաթափվեց ՝ ելքային դարձնելով capPin- ը և այն դնելով ցածր: Այս ամբողջ գործընթացը տևում է մոտ 200 միկրովայրկյան: Ավելի լավ արդյունքի հասնելու համար մենք կրկնում ենք չափումները և վերցնում ենք արդյունքների միջինը: Այդպես մենք կարող ենք չափել կծիկի մոտավոր ինդուկտիվությունը: Արդյունքը ստանալուց հետո մենք արդյունքները փոխանցում ենք LED- ին և ազդանշանին `մետաղի առկայությունը հայտնաբերելու համար: Աշխատանքը հասկանալու համար ստուգեք սույն հոդվածի վերջում տրված ամբողջական ծածկագիրը:

Ամբողջական Arduino ծածկագիրը տրվում է սույն հոդվածի վերջում: Այս նախագծի մասի ծրագրավորման ժամանակ մենք օգտագործել ենք Arduino- ի երկու կապում, մեկը `Coil- ում սնվող բլոկային ալիքներ ստեղծելու համար, իսկ երկրորդը` կոնդենսատորի լարումը կարդալու համար: Այս երկու կապումներից բացի, մենք օգտագործել ենք ևս երկու Arduino կապիչ `LED- ն և ազդանշանը միացնելու համար: Ստորև կարող եք ստուգել Arduino մետաղորսիչ սարքի ամբողջական ծածկագիրը և ցուցադրական տեսանյութը: Դուք կարող եք տեսնել, որ երբ որևէ մետաղ է հայտնաբերում, LED- ն ու Buzzer- ը սկսում են շատ արագ թարթել:

Քայլ 4: Կոդավորման ժամանակը

Սկզբնապես հրապարակվել է Circuit DigestBadam- ի կողմից