SONIC
مدیر بخش برق و الکترونیک (SONIC)
پرسنل مدیریت
مدیر انجمن
استاد و مشاور الکترونیک
عضو افتخاری گروه الکترونیک
به شدت دوست داشتنی
مدیر انجمن
- Oct 14, 2021
- 1,937
- 4,537
در این پست به معرفی پروژه کاربردی عالی فلزیاب مبتنی بر میکروکنترلر PIC که میتوان مدار را بصورت پوین پونت یا بصورت لوپ ساخت پس هیچ محدودیتی برای انواع سر جستجوگر ( عنکبوتی - بسکتی - راکتی و ... ) ندارید.همچنین میتوانید از دو میکروکنترلر PIC12F1840 یا PIC12F1572 استفاده کنید.
امکانات:
بسیار آسان برای ساخت.
کویل جستجو یک تک کویل ساده و بدون نیاز به تنظیم است. فقط کافی است از سلف استاندارد استفاده کنید یا خودتان چند پیچ سیم را بپیچید و شروع به تشخیص کنید.
تشخیص حالت متحرک، الگوریتم جستجو به طور خودکار با پارامترهای سیم پیچ تطبیق می یابد و با تغییر زمان تشخیص می دهد. بنابراین تنظیم دستی وجود ندارد.
تبعیض بین فلزات مختلف نتیجه غیرآهنی نسبت به فلزات آهنی رنگ کمتری دارد.
نشانگر "روشن روشن" LED.
کلید ON/OFF را فشار دهید
مصرف برق کم 20-50 میلی آمپر
به طور مستقیم از 4 سلول NiMH اجرا می شود
ویژگی های اساسی تبعیض طلا صدایی کمی متفاوت از آهن تولید می کند.
کانکتور برنامه نویسی مدار (ICSP) برای آپلود آسان سیستم عامل. جدید!
کویل:
این مدار برای کار با سیم پیچ های مختلف آزمایش شده است. الگوریتم نرم افزار به طور خودکار با پارامترهای سیم پیچ سازگار می شود.
سیم پیچ پایه 20 سانتی متر قطر و 27 دور سیم برق مسی 0.74 میلی متر مربع است. سیم سیم پیچ مسی جامد عایق شده با قطر 0.5 میلی متر یا کمتر نیز خوب است. بسیاری از دستورالعمل های ساخت سیم پیچ خوب در اینترنت وجود دارد.
اندوکتانس سیم پیچ در مدار فقط به عنوان راهنما ارائه شده است. می توانید از انواع کویل ها با اندوکتانس های مختلف استفاده کنید. مدار باید همچنان کار کند. احتمالاً محدوده معقول 150μH تا 470μH است. مقاومت سیم پیچ در محدوده 0.25 تا 2 اهم.
برای پوین پوینت از سلف هسته فریت برای سیم پیچ استفاده شود و برای ساختن لوپ سیم پیچ با این مشخصات 470μH و 1,8A 0,28Ω خوب عمل می کند.
تشریح عملکرد:
این نوع آشکارساز «واپاشی نوسان پالس» یا فقط آشکارساز «نوسان پالس» می‌گویم. در اصل از آشکارسازهای القایی پالس شناخته شده الهام گرفته شده است. پالس جریان به سیم پیچ ارسال می شود و سپس پاسخ اندازه گیری می شود. در این مدار آشکارساز ، سیم پیچ با مقاومت تخلیه، همانطور که در آشکارسازهای القایی پالس رایج یافت می شود، تخلیه نمی شود. پالس جریان بالا به سیم پیچ اعمال می شود و پس از قطع شدن پالس، نوسان در مدار مخزن ایجاد می شود که توسط سیم پیچ جستجو و خازن موازی با آن تشکیل شده است. این نوسان به هر حال ولتاژ نسبتاً بالایی است. بنابراین تمام مدارها باید به خوبی ایزوله شوند تا از برق گرفتگی جلوگیری شود! البته نوسان به دلیل تلفات و به دلیل قطع شدن منبع انرژی مدار به سرعت در حال فروپاشی است. عمدتاً تلفات مقاومتی ثابتی در مدار اسیلاتور وجود دارد و جدای از آن تلفات جریان EDDY در هدف فلزی احتمالی وجود دارد. میکروکنترلر فقط باید زمان فروپاشی را اندازه گیری کند تا تفاوت تلفات مدار اسیلاتور را تشخیص دهد. و به هر حال، اگر تلفات مقاومتی ثابت باشد، هر تغییر زمان پوسیدگی دیگر به معنای وجود هدف فلزی در نزدیکی سیم پیچ است.
فرکانس نوسان سیم پیچ تقریباً توسط اندوکتانس سیم پیچ و مقدار خازن موازی تنظیم می شود. و فرکانس نیز بسته به خواص فلز هدف کمی تغییر می کند. اجسام هدف فلز فرومغناطیسی فرکانس نوسان آزاد را کاهش می دهند و فلزات غیر مغناطیسی فرکانس نوسان را افزایش می دهند. بنابراین حتی می توان با این روش بین اهداف تمایز قائل شد و این عملکرد در آخرین فریمور گنجانده شده است.
حداکثر ولتاژ نوسان نیز به مقدار C1 بستگی دارد. خازن C1 طوری انتخاب می شود که ولتاژ سیم پیچ هرگز از حدود 150 ولت تجاوز نکند ( ولتاژ نامی ماسفت ها ) . ماسفتی که در این طرح استفاده شده IRLI630 است. اکثر درایوهای سطح منطقی و ماسفت های 150 ولت باید کار کنند. از نزول ناگهانی ماسفت باید اجتناب کرد. ماسفت‌های ولتاژ بالاتر همیشه مقاومت روشن‌تری دارند که به نوبه خود حداکثر جریان را برای ولتاژ منبع تغذیه محدود می‌کند. انتخاب ترانزیستور ماسفت با ولتاژ حداکثر 200 ولت منطقی است، ولتاژ تغذیه 4،8 ولت از 4 سلول NiMH می باشد.
در این طراح پالس ها در فواصل 2 میلی ثانیه رخ می دهند. مدت زمان پالس 140 میکروثانیه است. زمان‌بندی پالس توسط میکروکنترلر PIC انجام می‌شود و ماسفت مستقیماً توسط پین خروجی PIC در پایین R3 هدایت می‌شود. جریان پالس سیم پیچ فقط با مقاومت در حالت ماسفت و مقاومت سیم پیچ جستجو محدود می شود. این باعث می شود جریان پالس تا حد امکان بالا باشد - حساسیت بیشتر. در عین حال، از آنجایی که پالس ها بسیار کوتاه هستند، مصرف جریان متوسط مدار بسیار کم است - بدون نیاز به حمل باتری های بزرگ با خود.
برای تامین این مدار فقط از 4 سلول NiMH یا NiCd استفاده کنید! هیچ مدار محدود کننده ولتاژ تغذیه وجود ندارد و ولتاژ چهار باتری قلیایی 6 ولت خواهد بود که برای میکروکنترلر PIC بسیار زیاد است!
تذکر مهم: این مدار برای استفاده از 4 سلول NIMH (AA یا AAA) به صورت سری برای منبع تغذیه طراحی شده است.
این مدار معادل آنچه در داخل PIC12F1840 اتفاق می افتد است. ویژگی های داخلی PIC به شکل نشان داده شده پیکربندی شده اند. پایه ورودی به ورودی مقایسه‌کننده پیکربندی شده است، ورودی + مقایسه‌کننده به صورت داخلی به مبدل دیجیتال به آنالوگ متصل می‌شود که مرجع، ۳۲ سطح ولتاژ بین V+ و V- را ممکن می‌کند. خروجی مقایسه کننده به صورت داخلی به گیت TIMER1 متصل است. این تابع ارزشمند فقط به Timer1 اجازه می‌دهد تا زمانی که خروجی مقایسه‌کننده بالا است، شمارش کند. سپس برنامه Timer1 را درست پس از پایان پالس سیم پیچ فعال می کند و قبل از شروع پالس جدید، مقدار را از تایمر می خواند. و این اندازه گیری ماست. Timer1 در فرکانس سیستم 32 مگاهرتز کار می کند و بنابراین وضوح 31.25 nsec دارد.
البته ما نمی توانیم اجازه دهیم سیگنال ولتاژ بالا به میکروکنترلر برسد. به همین دلیل است که مدار محدود کننده R4، D2، D3 وجود دارد. دیودهای شاتکی D2 و D3 ولتاژ بیش از حد را برای تامین ریل تخلیه می کنند. بنابراین ولتاژ رسیدن به ورودی PIC همیشه در محدوده ولتاژ تغذیه است. دیودهای D2 و D3 باید از نوع شاتکی باشند، دیودهای معمولی به اندازه کافی سریع نیستند و میکروکنترلر احتمالاً آسیب می بیند. به طور دقیق مدار را بدون دیودهای D1 و D2 نیز امتحان شده و به نظر می رسد که به دلیل دیودهای حفاظت داخلی PIC خوب کار می کند.
امکانات:
تفاوت جزئی بین فلزات مختلف فلزات غیرآهنی رنگ کمتری نسبت به فلزات آهنی (آهن) دارند.
فشار یک دکمه آشکارساز را روشن می کند.
دوبار فشار دادن دکمه حالت عملکرد را تغییر می دهد. 4 حالت وجود دارد:
حالت متمایز، صدای استاندارد روشن/خاموش
بوق تدریجی (نشان دهنده فاصله)، اکنون با تبعیض
حالت متمایز، کمتر از mode1 فیلتر شده است
حالت بی صدا، فقط LED روشن/خاموش
فشار طولانی تر روی دکمه، آشکارساز را خاموش می کند
موفق باشید.
امکانات:
بسیار آسان برای ساخت.
کویل جستجو یک تک کویل ساده و بدون نیاز به تنظیم است. فقط کافی است از سلف استاندارد استفاده کنید یا خودتان چند پیچ سیم را بپیچید و شروع به تشخیص کنید.
تشخیص حالت متحرک، الگوریتم جستجو به طور خودکار با پارامترهای سیم پیچ تطبیق می یابد و با تغییر زمان تشخیص می دهد. بنابراین تنظیم دستی وجود ندارد.
تبعیض بین فلزات مختلف نتیجه غیرآهنی نسبت به فلزات آهنی رنگ کمتری دارد.
نشانگر "روشن روشن" LED.
کلید ON/OFF را فشار دهید
مصرف برق کم 20-50 میلی آمپر
به طور مستقیم از 4 سلول NiMH اجرا می شود
ویژگی های اساسی تبعیض طلا صدایی کمی متفاوت از آهن تولید می کند.
کانکتور برنامه نویسی مدار (ICSP) برای آپلود آسان سیستم عامل. جدید!
کویل:
این مدار برای کار با سیم پیچ های مختلف آزمایش شده است. الگوریتم نرم افزار به طور خودکار با پارامترهای سیم پیچ سازگار می شود.
سیم پیچ پایه 20 سانتی متر قطر و 27 دور سیم برق مسی 0.74 میلی متر مربع است. سیم سیم پیچ مسی جامد عایق شده با قطر 0.5 میلی متر یا کمتر نیز خوب است. بسیاری از دستورالعمل های ساخت سیم پیچ خوب در اینترنت وجود دارد.
اندوکتانس سیم پیچ در مدار فقط به عنوان راهنما ارائه شده است. می توانید از انواع کویل ها با اندوکتانس های مختلف استفاده کنید. مدار باید همچنان کار کند. احتمالاً محدوده معقول 150μH تا 470μH است. مقاومت سیم پیچ در محدوده 0.25 تا 2 اهم.
برای پوین پوینت از سلف هسته فریت برای سیم پیچ استفاده شود و برای ساختن لوپ سیم پیچ با این مشخصات 470μH و 1,8A 0,28Ω خوب عمل می کند.
تشریح عملکرد:
این نوع آشکارساز «واپاشی نوسان پالس» یا فقط آشکارساز «نوسان پالس» می‌گویم. در اصل از آشکارسازهای القایی پالس شناخته شده الهام گرفته شده است. پالس جریان به سیم پیچ ارسال می شود و سپس پاسخ اندازه گیری می شود. در این مدار آشکارساز ، سیم پیچ با مقاومت تخلیه، همانطور که در آشکارسازهای القایی پالس رایج یافت می شود، تخلیه نمی شود. پالس جریان بالا به سیم پیچ اعمال می شود و پس از قطع شدن پالس، نوسان در مدار مخزن ایجاد می شود که توسط سیم پیچ جستجو و خازن موازی با آن تشکیل شده است. این نوسان به هر حال ولتاژ نسبتاً بالایی است. بنابراین تمام مدارها باید به خوبی ایزوله شوند تا از برق گرفتگی جلوگیری شود! البته نوسان به دلیل تلفات و به دلیل قطع شدن منبع انرژی مدار به سرعت در حال فروپاشی است. عمدتاً تلفات مقاومتی ثابتی در مدار اسیلاتور وجود دارد و جدای از آن تلفات جریان EDDY در هدف فلزی احتمالی وجود دارد. میکروکنترلر فقط باید زمان فروپاشی را اندازه گیری کند تا تفاوت تلفات مدار اسیلاتور را تشخیص دهد. و به هر حال، اگر تلفات مقاومتی ثابت باشد، هر تغییر زمان پوسیدگی دیگر به معنای وجود هدف فلزی در نزدیکی سیم پیچ است.
فرکانس نوسان سیم پیچ تقریباً توسط اندوکتانس سیم پیچ و مقدار خازن موازی تنظیم می شود. و فرکانس نیز بسته به خواص فلز هدف کمی تغییر می کند. اجسام هدف فلز فرومغناطیسی فرکانس نوسان آزاد را کاهش می دهند و فلزات غیر مغناطیسی فرکانس نوسان را افزایش می دهند. بنابراین حتی می توان با این روش بین اهداف تمایز قائل شد و این عملکرد در آخرین فریمور گنجانده شده است.
حداکثر ولتاژ نوسان نیز به مقدار C1 بستگی دارد. خازن C1 طوری انتخاب می شود که ولتاژ سیم پیچ هرگز از حدود 150 ولت تجاوز نکند ( ولتاژ نامی ماسفت ها ) . ماسفتی که در این طرح استفاده شده IRLI630 است. اکثر درایوهای سطح منطقی و ماسفت های 150 ولت باید کار کنند. از نزول ناگهانی ماسفت باید اجتناب کرد. ماسفت‌های ولتاژ بالاتر همیشه مقاومت روشن‌تری دارند که به نوبه خود حداکثر جریان را برای ولتاژ منبع تغذیه محدود می‌کند. انتخاب ترانزیستور ماسفت با ولتاژ حداکثر 200 ولت منطقی است، ولتاژ تغذیه 4،8 ولت از 4 سلول NiMH می باشد.
در این طراح پالس ها در فواصل 2 میلی ثانیه رخ می دهند. مدت زمان پالس 140 میکروثانیه است. زمان‌بندی پالس توسط میکروکنترلر PIC انجام می‌شود و ماسفت مستقیماً توسط پین خروجی PIC در پایین R3 هدایت می‌شود. جریان پالس سیم پیچ فقط با مقاومت در حالت ماسفت و مقاومت سیم پیچ جستجو محدود می شود. این باعث می شود جریان پالس تا حد امکان بالا باشد - حساسیت بیشتر. در عین حال، از آنجایی که پالس ها بسیار کوتاه هستند، مصرف جریان متوسط مدار بسیار کم است - بدون نیاز به حمل باتری های بزرگ با خود.
برای تامین این مدار فقط از 4 سلول NiMH یا NiCd استفاده کنید! هیچ مدار محدود کننده ولتاژ تغذیه وجود ندارد و ولتاژ چهار باتری قلیایی 6 ولت خواهد بود که برای میکروکنترلر PIC بسیار زیاد است!
تذکر مهم: این مدار برای استفاده از 4 سلول NIMH (AA یا AAA) به صورت سری برای منبع تغذیه طراحی شده است.
این مدار معادل آنچه در داخل PIC12F1840 اتفاق می افتد است. ویژگی های داخلی PIC به شکل نشان داده شده پیکربندی شده اند. پایه ورودی به ورودی مقایسه‌کننده پیکربندی شده است، ورودی + مقایسه‌کننده به صورت داخلی به مبدل دیجیتال به آنالوگ متصل می‌شود که مرجع، ۳۲ سطح ولتاژ بین V+ و V- را ممکن می‌کند. خروجی مقایسه کننده به صورت داخلی به گیت TIMER1 متصل است. این تابع ارزشمند فقط به Timer1 اجازه می‌دهد تا زمانی که خروجی مقایسه‌کننده بالا است، شمارش کند. سپس برنامه Timer1 را درست پس از پایان پالس سیم پیچ فعال می کند و قبل از شروع پالس جدید، مقدار را از تایمر می خواند. و این اندازه گیری ماست. Timer1 در فرکانس سیستم 32 مگاهرتز کار می کند و بنابراین وضوح 31.25 nsec دارد.
البته ما نمی توانیم اجازه دهیم سیگنال ولتاژ بالا به میکروکنترلر برسد. به همین دلیل است که مدار محدود کننده R4، D2، D3 وجود دارد. دیودهای شاتکی D2 و D3 ولتاژ بیش از حد را برای تامین ریل تخلیه می کنند. بنابراین ولتاژ رسیدن به ورودی PIC همیشه در محدوده ولتاژ تغذیه است. دیودهای D2 و D3 باید از نوع شاتکی باشند، دیودهای معمولی به اندازه کافی سریع نیستند و میکروکنترلر احتمالاً آسیب می بیند. به طور دقیق مدار را بدون دیودهای D1 و D2 نیز امتحان شده و به نظر می رسد که به دلیل دیودهای حفاظت داخلی PIC خوب کار می کند.
امکانات:
تفاوت جزئی بین فلزات مختلف فلزات غیرآهنی رنگ کمتری نسبت به فلزات آهنی (آهن) دارند.
فشار یک دکمه آشکارساز را روشن می کند.
دوبار فشار دادن دکمه حالت عملکرد را تغییر می دهد. 4 حالت وجود دارد:
حالت متمایز، صدای استاندارد روشن/خاموش
بوق تدریجی (نشان دهنده فاصله)، اکنون با تبعیض
حالت متمایز، کمتر از mode1 فیلتر شده است
حالت بی صدا، فقط LED روشن/خاموش
فشار طولانی تر روی دکمه، آشکارساز را خاموش می کند
موفق باشید.