Arduino fémdetektor: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Az Arduino egy nyílt forráskódú számítógépes hardver- és szoftvercég, projekt- és felhasználói közösség, amely egykártyás mikrokontrollereket és mikrokontroller-készleteket tervez és gyárt digitális eszközök és interaktív objektumok építéséhez, amelyek érzékelik és irányítják a fizikai és digitális világ objektumait.

Ebben az utasításban fémdetektorot fogunk készíteni. PS: Ez nem teljesen kezdőknek készült.

A fémdetektor egy elektronikus eszköz, amely érzékeli a fém jelenlétét a közelben. A fémdetektorok hasznosak a tárgyakba rejtett fémzárványok vagy a föld alá temetett fémtárgyak megtalálásához.

De a fémdetektor, amelyet készíteni fogunk, nem lesz hasznos a tényleges esetekben, csak szórakozásból és tanulásból.

1. lépés: Szükséges anyagok

1. Arduino Nano
2. Tekercs
3. 10 nF kondenzátor
4. Pizo csengő
5. 1k ellenállás
6. 330 ohmos ellenállás
7. VEZETTE
8. 1N4148 Dióda
9. Kenyeretábla
10. Jumper vezetékek
11. 9V -os akkumulátor

2. lépés: Áramköri diagram

Egy Arduino Nano -t használtunk a fémdetektor -projekt teljes vezérléséhez. Fémérzékelőként LED és zümmögő szolgál. A tekercset és a kondenzátort fémek kimutatására használják. A feszültség csökkentésére jel diódát is használnak. És ellenállás az áram korlátozására az Arduino csapra.

Amikor bármilyen fém a tekercs közelébe kerül, a tekercs megváltoztatja induktivitását. Ez az induktivitásváltozás a fém típusától függ. Csökken a nem mágneses fémeknél, és nő a ferromágneses anyagok, például a vas esetében. A tekercs magjától függően az induktivitás értéke drasztikusan megváltozik. Az alábbi ábrán láthatja a léghűtéses induktorokat, ezekben az induktivitásokban nem lesz szilárd mag. Ezek alapvetően a levegőben maradt tekercsek. Az induktivitás által létrehozott mágneses tér áramlási közege semmi vagy levegő. Ezeknek az induktoroknak nagyon alacsony az induktivitása.

Ezeket az induktorokat akkor használják, ha kevés mikroHenry értékre van szükség. A néhány milliHenry -nél nagyobb értékekhez ezek nem megfelelőek. Az alábbi ábrán ferritmaggal rendelkező induktor látható. Ezek a ferritmag induktivitások nagyon nagy induktivitással rendelkeznek.

Ne feledje, hogy a tekercs itt légrétegű, így amikor egy fémdarabot a tekercs közelébe visznek, a fémdarab a légmagos induktor magjaként működik. Ez a fém, amely magként működik, a tekercs induktivitását jelentősen megváltoztatja vagy növeli. A tekercs induktivitásának hirtelen növekedésével az LC áramkör teljes reaktanciája vagy impedanciája jelentős mértékben megváltozik, összehasonlítva a fémdarabgal.

3. lépés: Hogyan működik?

Ennek az Arduino fémdetektornak a működése kissé bonyolult. Itt biztosítjuk az Arduino által generált blokkhullámot vagy impulzust az LR felüláteresztő szűrőhöz. Emiatt minden átmenetnél a tekercs rövid tüskéket generál. A generált tüskék impulzushossza arányos a tekercs induktivitásával. Tehát ezekkel a tüskeimpulzusokkal meg tudjuk mérni a tekercs induktivitását. De itt nehéz pontosan mérni az induktivitást ezekkel a tüskékkel, mivel ezek a tüskék nagyon rövid ideig tartanak (kb. 0,5 mikroszekundum), és ezt nagyon nehéz mérni Arduino -val.

Tehát ehelyett kondenzátort használtunk, amelyet a növekvő impulzus vagy tüske tölt fel. És kevés impulzusra volt szükség ahhoz, hogy a kondenzátort olyan mértékben töltse fel, hogy feszültségét le tudja olvasni az Arduino analóg A5 tű. Ezután Arduino leolvasta ennek a kondenzátornak a feszültségét az ADC segítségével. A feszültség leolvasása után a kondenzátor gyorsan kisül, úgy, hogy a kimenetre a capPin tűt állítja, és alacsonyra állítja. Ez az egész folyamat körülbelül 200 mikroszekundumot vesz igénybe. A jobb eredmény érdekében megismételjük a mérést, és az eredmények átlagát vettük. Így tudjuk mérni a tekercs hozzávetőleges induktivitását. Miután megkaptuk az eredményt, az eredményeket átvisszük a LED -re és a hangjelzőre, hogy érzékeljük a fém jelenlétét. A működés megértéséhez ellenőrizze a cikk végén megadott teljes kódot.

A teljes Arduino kód a cikk végén található. A projekt programozási részében két Arduino csapot használtunk, az egyik blokkhullámok generálására, amelyeket a tekercsbe kell táplálni, és a második analóg csap a kondenzátor feszültségének leolvasására. E két csap kivételével további két Arduino csapot használtunk a LED és a hangjelző csatlakoztatásához. Az alábbiakban megtekintheti az Arduino fémdetektor teljes kódját és bemutató videóját. Láthatja, hogy amikor valamilyen fémet észlel, a LED és a csengő nagyon gyorsan villogni kezd.

4. lépés: Kódolási idő

Eredetileg közzétette: Circuit DigestSaddam