Чөнтөк металл табуучу - Arduino: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Инстаграмдагы TechKiwiGadgetsTechKiwiGadgets By Автордун көбүрөөк маалыматын караңыз:

Жөнүндө: Технология жана ал алып келе турган мүмкүнчүлүктөр жөнүндө жинди. Мен уникалдуу нерселерди куруу кыйынчылыктарын жакшы көрөм. Менин максатым - бул технологияны күнүмдүк жашоого ылайыктуу кылуу жана адамдарга салкын курулушта ийгиликке жетүү… TechKiwiGadgets жөнүндө кененирээк »

Бул кичинекей чөнтөк металл локатору жыгачтагы кичинекей мыктарды жана тактарды аныктоо үчүн жетишерлик сезимтал жана ыңгайлуу мейкиндиктерге туура келгидей компакттуу болгондуктан, металлды табуу үчүн колдонууга ыңгайлуу болот.

Бөлүктө төрт көз карандысыз издөө катушкасы жана түстүү LED индикаторлору бар, алар максатты так аныктоо мүмкүнчүлүгүнө ээ болуп, издөө аянтын тезирээк жабууну жеңилдетет.

Бул тыкан кичинекей түзмөк бир баскыч менен өзүн өзү калибрлейт, USB порт аркылуу кайра заряддалат жана максаттуу күчтү көрсөтүү үчүн түстүү LED, үн жана дирилдөөнү колдонот.

Өз алдынча куруу үчүн керектүү болгон бардык дизайн, тестирлөө, код жана 3D файлдары нускамада камтылган. Мен муну меникиндей кылып куруп, колдонуудан ырахат аласыз деп ишенем !!

1 -кадам: Материалдардын тизмеси жана ал кантип иштейт

1. Бул кантип иштейт

Чөнтөк Металл Локатору Arduino Pro Mini менен иштөөчү төрт көз карандысыз Импульстук Издөө Катушкасын колдонот. Ар бир Издөө Катушкасы өзүнчө TX жана RX катушкасынан турат, мында импульс TX катушкасына киргизилет, ал RX катушкасынын айланасында электр магниттик талааны пайда кылат. Өзгөрүп жаткан талаа RX катушкасына чыңалуу жаратат, ал сигналдын импульстук туурасы Arduino тарабынан окулганга чейин күчөтүлөт.

Arduino кодундагы тегиздөө алгоритми жарактуу импульстардан ызы -чууну алып салуу үчүн колдонулат, бул аны абдан туруктуу кылат.

Коддогу калибрлөө алгоритми кыска убакыттын ичинде орточо көрсөткүчтөрдү алат жана сигналды салыштыруу үчүн бир катар босоголорду коет.

Металл объект электромагниттик талаанын чегине жеткенде, талаа бузулат жана энергиянын бир бөлүгү RX катушкасынан максаттуу объектте пайда болгон "Эдди токторуна" бурулат. Максаттуу объекттин бул паразиттик таасири RX катушкасынын кыскарышында аныкталган импульстун кеңдигине алып келет. Негизинен биз максаттуу объектке электр энергиясын жоготууну өлчөп жатабыз.

RX катушкасында аныкталган импульстун эшиги босогодон ылдый түшсө, анда светодиоддор күйөт, коңгуроо кагылат жана Haptic Feedback мотору иштейт - максаттуу сигналдын алдын ала белгиленген өлчөмүнө жараша.

Мунун схемасы өткөн жылы абдан туруктуу жана ишенимдүү иштеген детекторго айланды. Катушкалардын конфигурациясы жана багыты атайылап туруктуулукту жана тереңдикти аныктоо үчүн иштелип чыккан.

2. Материалдардын тизмеси

1. 3.7v 350mAh LiPo Батареясынын Өлчөмү: 38mm x 20mm x 7.5mm
2. TP4056 USB LiPo Батарея кубаттагычы Маалымат баракчасы
3. LiPo аккумуляторунун зарядын 300мАдан төмөн чектөө үчүн 4.7K каршылыгы
4. Arduino Pro Mini
5. Mini Pro программалоо үчүн сериялык модулга FTDI USB
6. LM339 Quad Differential Comparator Integrated Circuit
7. Vero Board - 20x9 тешикке жана 34x9го чейин кесилген 2 даана (туура багыттоо үчүн сүрөттү караңыз)
8. BC548 NPN транзистору x 4
9. 2N7000 MOSFET Switch x 5
10. Piezo Buzzer
11. Haptic Feedback үчүн монета титирөө мотору
12. WS2812 RGB LED модулу x 4
13. 1k каршылыгы x 4
14. 10k каршылыгы x 4
15. 47 Ом каршылыгы x 4
16. 2.2K каршылыгы x 4
17. 150pf керамикалык конденсатор x 8
18. 0.18uF Полиэстер конденсатор х 4
19. 0.3мм эмаль жез зымынын түрмөгү (адатта болжол менен 25г салмакта болот)
20. PCB орнотулган баскыч баскычы
21. Hot Glue Gun
22. 10мм бургу
23. Колдуу Бургулоо
24. Таптоочу курал же жабышчаак тасма 16 өзүнчө зым Hookup зымын белгилөөгө ылайыктуу
25. 3D принтерине жетүү

3. Comparator Operation

Менде LM339дун иштеши боюнча бир катар суроолор бар болчу, ошондуктан мен так түшүндүрмө берем деп ойлогом.

LM339 чыңалуу салыштыргыч катары гана иштейт, оң жана терс казыктардын ортосундагы дифференциалдык чыңалууну салыштырып, логикалык дифференциалдык полярдыкка негизделген логиканын төмөн же жогорку импедансын (тартылуу менен логика жогору) чыгарат.

Бул схемада компаратордун оң кириши Vcc линиясына туташтырылган жана компаратордун чыгуусуна Vcc үчүн тартылуу каршылыгы колдонулат. Бул конфигурацияда, иш жүзүндө, салыштыргычтын чыгыш чыңалуусу терс кирүүдөгү кирүү чыңалуусу 3,5 в ашканга чейин жогору бойдон калат

Операцияны LM339 маалымат барагынан түшүндүрүүгө болот, анда "киргизүү чыңалуу диапазону" 0 В менен Vsup-1.5 В ортосунда болот.

IN– жана IN+ экөө тең жалпы режим диапазонунда болгондо, эгерде IN-IN+ дан төмөн болсо жана чыңалуу чыңалуусу болсо, анда чыгуу жогорку импеданс жана чыгуучу транзистор өткөрбөйт

IN - кадимки режимден жогору жана IN+ жалпы режимде болгондо, өндүрүм аз болот жана чыгуу транзистору токту чөгүп баратат. Маалымат баракчасына шилтеме жана төмөндөгү түшүндүрмө

2 -кадам: Делону басып чыгаруу

3D басылган корпус 5 өзүнчө басып чыгаруунун жардамы менен жасалган. Өлчөмдөрдү жана 3D файлдарын Thingiverseден бул жерден тапса болот. Дизайн түзмөктү оңой кармап турууга багытталган, ал эми издөө катуштары изделип жаткан жерге жакын болушун камсыз кылган.

Корпусту кылдат басып чыгарыңыз жана ашыкча пластикти алып салыңыз. Бул кадамды азыр жасоо маанилүү, андыктан электрондук компоненттерди акыркы туташууга жана тестирлөөгө чейин корпуска тууралоо мүмкүн.

Мен бир нече ар кандай конструкциялардын сүрөтүн коштум, алар акыркы конструкцияга орношуудан мурун сыналган, бул дагы компакт жана эргономикалык жактан жагымдуу болчу.

3 -кадам: Издөө катушкаларын куруу жана орнотуу

Басып чыгарылган катушка түзгүчтөрдү алып, алардын ар бирине 25 кезек жез зымын желдетиңиз. Негизги блокко туташтыруу үчүн жакшы 20 см кошумча жез зымын калтырганыңызга ишениңиз.

Ар бир мурунку үчүн шамалдын ырааттуу болушун жана ориентациясын түзүү үчүн калыптандыргычтарда басылган тешиктерди колдонуңуз. Муну кылып жатканда, биринчисин тескери буруп, акырындык менен биринчисин базалык блокко чаптаңыз.

Фото куралды берилгендей ээрчиңиз, жыйынтыгында бардык зымдар ырааттуу багытталган 8 катушка катушка оролуп, жогорку корпустагы башкы тактага туташууга жетиштүү.

Ар бир контурду көзөмөлдөө үчүн басылган базанын тешиги бар эки зымдуу жол блокторун колдонуңуз.

Негизги тактага туташууну жеңилдеткен ар бир контурду көзөмөлдөп туруу үчүн, ички зымдардын зымдарын зым блоктун түбүнө жана сырткы катушка түбүнө койдум.

4 -кадам: Районду куруу

Бирдикте өз алдынча куруу үчүн төрт негизги схема бар - Айдоочу тактасы, Негизги такта, LED курама жана Заряддалуучу Электр энергиясы менен камсыздоо. Бул кадамда биз Айдоочулар тактасын жана Башкы тактаны курабыз.

1. Айдоочулар тактасы

Колго жасалган бычакты колдонуп, 22x11 тешиктери боюнча Vero Boardдун бир бөлүгүн кескилеңиз, натыйжада сүрөттө көрсөтүлгөндөй багытталган 20x9 тешиктери бар Vero Boardдун бир бөлүгү болот. Тактанын эки жагындагы тешиктерди бир нече жолу упайлап койгонуңуз жакшы, анан ашыкча тактайды акырын үзүп алыңыз. Такта корпустун эки жагында жетишерлик боштук менен отурганын текшериңиз.

Сүрөттөрдү жана 10 мм дрельди кол менен кылдаттык менен Vero Boardтун түбүндө көрсөтүлгөн тактарды сындырыңыз. Электр схемасын жана компоненттердин фото макетин ээрчиңиз, кыска тректердин жоктугун текшерүү үчүн этият болуңуз.

Бул тактаны кийинчерээк тестирлөө үчүн бөлүп коюңуз.

2. Башкы башкармалык

Колго жасалган бычакты колдонуп, 36x11 тешиктери боюнча Vero Boardдун бир бөлүгүн кескилеңиз, натыйжада сүрөттө көрсөтүлгөндөй багытталган 34x9 тешиктери бар Vero Boardтун бир бөлүгү болот. Тактанын эки жагындагы тешиктерди бир нече жолу упайлап, анан ашыкча тактайды акырын үзүп алуу эң жакшы. Такта корпустун түбүндө эки тараптан тең жетиштүү боштук менен отурганын текшериңиз.

Сүрөттөрдү жана 10 мм дрельди кол менен кылдаттык менен Vero Boardтун түбүндө көрсөтүлгөн тактарды сындырыңыз.

Электр схемасын жана Arduino жана LM339 IC жана башка компоненттердин схемасын ээрчиңиз.

Бул тактаны кийинчерээк тестирлөө үчүн бөлүп коюңуз.

5 -кадам: LED индикаторлорун кошуу

Мен WS2182 светодиоддорун колдонгом, аларда IC бар, аларды Arduino тарабынан үч башка зым аркылуу чечүүгө мүмкүндүк берет, бирок түстөрдүн жана жаркырактардын кеңири диапазонун LEDге буйрук жөнөтүү менен түзүүгө болот. Бул тестирлөө бөлүмүндө камтылган Arduino IDEге жүктөлгөн атайын китепкана аркылуу жасалат.

1. Жарык диоддорун Coil Enclosure Lidге орнотуу

VDC жана GND туташуулары тегизделип, тешиктердин так ортосунда отурушу үчүн, туура багытталган төрт LEDды кылдаттык менен жайгаштырыңыз.

Жарык диоддорду ордуна коюу үчүн Hot Glue колдонуңуз.

2. Светодиоддук зымдарды өткөрүү

Жарык диоддордун контактыларына 25 см узундуктагы бир өзөктүү зымды кылдаттык менен сыйрып, жайгаштырыңыз.

Буларды жерге коюңуз жана борбордук маалымат зымы сүрөттөгүдөй IN жана OUT байланыштары менен туташып турганын текшериңиз.

3. Ишти тегиздөө боюнча текшерүү

Корпустун капкагы Coil корпусуна бирдей отуруп калаарын текшериңиз, андан кийин зымдарды капкактын түбүндө кармап туруу үчүн Hot Glue колдонуңуз.

Муну кийинчерээк тестирлөө үчүн калтырыңыз.

6 -кадам: Бирдикти чогултуу жана сыноо

1. Жыйынга даярдануу

Чогултуудан мурун, биз ар бир тактаны көйгөйлөрдү чечүүнү жеңилдетүү үчүн акырындык менен сынап көрөбүз.

Arduino Pro Mini компьютериңизди программалоо үчүн USB сериялык тактасын талап кылат. Бул тактанын көлөмү кичирээк болууга мүмкүндүк берет, анткени анын сериялык интерфейси жок. Бул такталарды программалоо үчүн, бөлүктөрдүн тизмесинде көрсөтүлгөндөй, аны алууга инвестиция кылышыңыз керек.

Arduino кодун жүктөөдөн мурун, "FastLED.h" китепканасын WS2182 LEDлерди айдап чыгуу үчүн китепкана катары кошууңуз керек болот.

Ошондой эле IDE сериялык маалыматтарынын графигинин графигинин функциясын колдонуп, ар бир каналдын импульсинин туурасынын чыгышын, ошондой эле босоголук маанини көрсөтүүчү скриншот бар. Бул тестирлөө учурунда пайдалуу, анткени сиз ар бир канал сезгичтиктин ушул сыяктуу деңгээлине чыгып жаткандыгын көрө аласыз.

Мен коддун эки нускасын киргиздим. Биринде көйгөйлөрдү чечүү максатында сериялык маалымат агымы бар.

ЭСКЕРТҮҮ: LiPo Батарея бирдигин акыркы кадамга чейин туташтырбаңыз, анткени аны кокусунан монтаждоо учурунда өчүрүп коюу аппараттын ысып кетишине же өрттөнүшүнө алып келиши мүмкүн.

2. Башкы тактаны сыноо

Негизги тактаны эч нерсеге туташтыруудан мурун, Arduino Serial Cable'ди тиркеп, коддун жүктөлгөнүн текшерүү максатка ылайыктуу.

Бул сиздин Arduino физикалык түрдө туура зымдалганын жана IDE жана китепканалар жүктөлгөнүн текшерет. Кодду IDE аркылуу жүктөңүз, ал эч кандай каталарсыз жана эч кандай түтүндөн чыкпашы керек !!

3. Айдоочулар тактасын туташтырыңыз

Айдоочу тактасын Башкы тактага туташтыруу үчүн схеманы ээрчиңиз жана корпустун ичине шайкештигин камсыз кылуу үчүн бирдикти физикалык түрдө жайгаштырыңыз. Бул сыноо жана ката учуру жана туруктуулукту талап кылат.

Кодду IDE аркылуу жүктөңүз, ал эч кандай каталарсыз жана эч кандай түтүндөн чыкпашы керек !!

4. Катушкаларды туташтыруу Негизги тактага Катушкаларды туташтыруу үчүн схеманы аткарыңыз жана пункттардын шайкеш келишин камсыз кылуу үчүн бирдикти физикалык түрдө жайгаштырыңыз. Катушкалардын чынжыр схемасына ылайык Айдоочулар тактасы менен Негизги тактасынын киришине шайкеш келүүсүн камсыз кылыңыз.

Сыноо коду жүктөлгөндө, сериялык порт 5000 - 7000uS ортосунда кабыл алуу катушунда импульстун туурасын көрсөтөт. Муну IDE Graph Plotter аркылуу да көрүүгө болот.

Бул сизге каналдардын ар биринин көйгөйүн чечүүгө, ошондой эле издөө тетигинин жанына тыйынды жылдыруунун эффектин көрүүгө мүмкүнчүлүк берет, ал максаттуу издөө катушуна жакындаган сайын импульстун кеңдигин азайтууга тийиш.

Эгерде сизде осциллограф болсо, анда сиз диапазондун ар кандай баскычтарындагы толкун формаларын текшере аласыз.

Бардык каналдар күтүлгөн позицияга ылайык аткарылганда, зымдар корпустун туура чогулушу жана жабылышы үчүн.

5. Светодиоддорду туташтырыңыз

Этияттык менен Coil Enclosure LED'леринен үч зымды алып, аларды башкы тактага туташтырыңыз. Кодду жүктөп, LEDлердин туура иштеп жатканын текшериңиз. Катушкалардын капкагын ордуна бекитүү үчүн клейди колдонуңуз.

7 -кадам: кайра заряддалуучу батареяны туташтыруу

ЭСКЕРТҮҮ:

1. LiPo Батарея бирдигин акыркы кадамга чейин туташтырбаңыз, анткени кокусунан монтаждоо учурунда аны өчүрүп койсоңуз, аппарат өтө ысып кетиши мүмкүн, же өрттөнүп кетиши мүмкүн.

2. Батареяны жана заряддагычты иштетип жатканда, батарейканын туташуусун кыскартуудан сак болуңуз.

3. LiPo батареялары башка заряддоолордон айырмаланып турат жана ашыкча ток заряддоо коркунучтуу болушу мүмкүн, андыктан заряддын схемасын туура конфигурациялоону камсыз кылыңыз.

4. Кубат баскычы басылганда Arduino Serial Cable'ди блокко туташтырбаңыз, антпесе батарея бузулуп калышы мүмкүн.

1. Заряддагычтын учурдагы чегин өзгөртүү

Чөнтөк Металл Локатору LiPo Батареясын колдонот, аны Micro USB телефон заряддагычын колдонуу менен толтурса болот. TP4056 USB LiPo Batt Заряддагыч тактасы биринчи жолу 4.7K каршылыгы менен 300мАга чейин заряддын агымын чектөө үчүн өзгөртүлгөн. Муну кантип жасоого болоорун бул жерден тапса болот.

Бул сизден учурдагы бетине орнотулган резисторду алып салууну жана сүрөттө көрсөтүлгөндөй резистор менен алмаштырууну талап кылат. Качан гана резистордун пландан тышкаркы кыймылын кандайдыр бир ысык желим мылтык менен коргоңуз.

Негизги тактага туташуудан мурун, уюлдук телефондун заряддагыч түзүлүшүн Micro USB портуна туташтырып, заряддоо түзүлүшүнүн туура иштеп жатканын текшериңиз. Туура иштегенде кызыл кубаттоочу жарык күйүп турушу керек.

2. Push Button Power Switchти орнотуңуз

Баскычтын туура позицияда орнотулганын текшериңиз, ал корпустун капкагынын ортосунан чыгып турат, андан кийин баскычты өз ордуна ширетет. Push баскычын которгуч менен Заряддагычтын чыгышы менен Arduinoдогу VCC линиясынын ортосуна зымдарды схемага ылайык орнотуңуз.

Туура орнотулганда, которгучту басуу менен, агрегат иштетилет.

Батареяны ысык клей менен оңдоп, Micro USB розеткасынын капкактын тешигине туура келгенин текшериңиз, ошондо ал заряддалат.

8 -кадам: Акыркы тестирлөө жана иштетүү

1. Физикалык Ассамблея

Акыркы кадам - зымдарды кылдаттык менен иретке келтирип, корпус туура жабылышы үчүн. Аппакты капкакка бекитүү үчүн ысык желимди колдонуңуз, андан кийин капкакты ордуна коюңуз.

2. Бирдиктин иштеши

Аппарат кубат баскычын басып жана кармап тургандан кийин калибрлөө менен иштейт. Бардык светодиоддор жаркырайт, качан блок колдонууга даяр. Издеп жатканда баскычты ылдый кармап туруңуз. Жарык диоддору Көк-Жашыл, Кызыл, Күлгүн түстөрдөн максаттуу нерсенин күчүнө жараша өзгөрөт. Светодиоддор кызгылт түскө боёлгондо, haptic кайтарым пайда болот.

Сиз барып, практикалык колдонмолор үчүн колдонууга даяр эмессиз !!