DIYArduinoベースのパルス誘導金属探知機

必要なツールとマシン

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はんだごて（汎用）

このプロジェクトについて

パルス誘導（PI）システムは、送信機と受信機の両方として単一のコイルを使用します。この技術は、ワイヤーのコイルを介して電流の強力で短いバースト（パルス）を送信します。各パルスは短い磁場を生成します。パルスが終了すると、磁場は極性を反転させ、非常に突然崩壊し、鋭い電気スパイクをもたらします。このスパイクは数マイクロ秒続き、コイルに別の電流が流れます。この電流は反射パルスと呼ばれ、非常に短く、約30マイクロ秒しか持続しません。次に、別のパルスが送信され、プロセスが繰り返されます。金属片が磁力線の範囲内に入ると、受信コイルは受信信号の振幅と位相の両方の変化を検出できます。振幅変化と相変化の量は、金属のサイズと距離の指標であり、鉄金属と非鉄金属を区別するためにも使用できます。

N.E.C.O.のサイトでPI検出器の良い例を見つけました。プロジェクト。この金属探知機は、ArduinoとAndroidの共生です。 Playストアでは、完全に機能するアプリケーション「Spirit PI」の無料バージョンをダウンロードできますが、いくつかの優れたオプションを備えたプロバージョンを購入することもできます。スマートフォンとarduinoの間の通信は、BluetoothモジュールHC 05を使用して行われますが、ボーレートを115200に変更する必要がある任意のBluetoothアダプターを使用できます。スキームを次の図に示します。デバイスの機能を改善するために、元のスキームにいくつかの小さな変更を加えました。元の回路図面はN.E.C.O.-sのWebサイトで見つけることができます：

https://neco-desarrollo.es/pirat-wireless-metal-detector

150オームの抵抗器の代わりに、47Kohmsの値の三量体ポテンショメータを置きました。この三量体は、コイルを流れる電流を調整します。その値を増やすことにより、コイルを流れる電流が増加し、デバイスの感度が向上します.2番目の変更は、元の抵抗62kの代わりにトリマポット100kOhmです。この三量体では、ArduinoのA0入力に約4.5Vの電圧を設定しました。これは、オペアンプと動作電圧が異なると、この抵抗の値が異なるはずであることに気付いたためです。

この特定のケースでは、電源装置に直列に接続された4リチウムイオン電池を使用するため、電圧は15vを超えます。 Arduinoは最大12Vの入力電圧を受け入れるため、Arduinoに直接+ 5vピンに電力を供給するために、小さなヒートシンクに取り付けられた5V（7805）用のスタビライザーを配置しました。

コイルは直径0.4mmの孤立した銅線でできており、直径19cmの円の形をした25本の巻線が含まれています。最終的な仕上がりでは、金属の近くに金属物がないことを確認する必要があります。コイル（要素は接着剤で接着され、ネジは使用されません）

ビデオで見ることができるように、小さな金属のコインは10〜15センチメートルの距離で検出できますが、大きな金属の物体は30〜40センチメートル以上の距離で検出できます。デバイスの作成と設定が比較的簡単であることを考慮すると、これらは優れた結果です。

コード

• コード

コード Arduino

 #include  //＃include  // int bluetoothTx =5; // int bluetoothRx =6; // blutothモジュール端末RX // SoftwareSerial bluetooth（bluetoothTx、bluetoothRx）;＃定義pulsePine2int timer =200; const int button1 =12; int buttonState1 =0; char data; // EEPROM変数intaddr_duty =0; int addr_freq =1; int Stored_value; int Duty_cycle; int Duty_cycle_temp; int freq; int freq_temp; int Duty_def_value =10; int freq_def_value =60; //バランス変数intvalue_count =0; int value_count_def =100; int balance_value =0; int balance_value_temp =0; // **** unsigned long startMillis; unsigned long currentMillis; long period =100000; //値はマイクロ秒数です//バッテリーフロートのレベルの測定resistencia1 =101000; // Resistencia de 100K para medir la tencion（Voltios）/テストボルトの抵抗100kフロートresistencia2 =10000; // Resistencia de 10k para medir la tencion（Voltios）/テストボルトの抵抗10kfloat const arefVolt =4.8f; // pin "4.9v" SET EXACT VALUE HEREfloat voutv; float vinv; unsigned long startMillisVolts; unsigned long currentMillisVolts; long periodVolts =2000; //値はマイクロ秒数ですintsensorValue; void setup（）{// analogReference（INTERNAL）; Serial.begin（115200）; readFromStorage（addr_duty）; Duty_cycle =Stored_value; readFromStorage（addr_freq）; freq =Stored_value; if（duty_cycle ==0 || Duty_cycle ==255）{writeToStorage（duty_def_value、addr_duty）; readFromStorage（addr_duty）; Duty_cycle =Stored_value; } if（freq ==0 || freq ==255）{writeToStorage（freq_def_value、addr_freq）; readFromStorage（addr_freq）; freq =Stored_value; } pinMode（pulsePine、OUTPUT）; } void loop（）{currentMillis =micros（）; currentMillisVolts =millis（）; if（Serial.available（）> 0）{data =Serial.read（）; setDutyAndFreq（データ）; } if（currentMillis --startMillis> =period）{period =1000000 / freq; // Serial.println（period）; digitalWrite（pulsePine、HIGH）; Duty_cycle_temp =Duty_cycle * 10; delayMicroseconds（duty_cycle_temp）; digitalWrite（pulsePine、LOW）; // SensorValue =analogRead（A0）; for（int i =0; i <3; i ++）{sensorValue =analogRead（A0）;} delayMicroseconds（10）; SensorValue =analogRead（A0）; SensorValue =SensorValue / 5;データを送る（）; startMillis =currentMillis; } // Lectura voltios if（currentMillisVolts --startMillisVolts> =periodVolts）{lecturaVoltios（）; // Serial.println（ "Lectura voltios"）; startMillisVolts =currentMillisVolts; }} void writeToStorage（int valor、int addr）{EEPROM.write（addr、valor）; } int readFromStorage（int addr）{stored_value =EEPROM.read（addr）; Stored_valueを返します。 } void setDutyAndFreq（char valor）{// "n" valor paraaumentarデューティサイクル// "m" valor paradisminuirデューティサイクル// "j" valor para aumentar la frequencia // "k" valor para des、inuir la frequencia // "+" valor para aumentar el balance // "-" valor para desminuir el balance if（valor =='n'）{// Serial.println（ "n Recived"）; readFromStorage（addr_duty）; Duty_cycle =Stored_value; Duty_cycle =Duty_cycle + 1; writeToStorage（duty_cycle、addr_duty）; } else if（valor =='m'）{// Serial.println（ "m Recived"）; readFromStorage（addr_duty）; Duty_cycle =Stored_value; Duty_cycle =Duty_cycle-1; writeToStorage（duty_cycle、addr_duty）; } else if（valor =='j'）{// Serial.println（ "j Recived"）; readFromStorage（addr_freq）; freq =Stored_value; freq =freq + 10; writeToStorage（freq、addr_freq）; } else if（valor =='k'）{// Serial.println（ "k Recived"）; readFromStorage（addr_freq）; freq =Stored_value; freq =freq-10; writeToStorage（freq、addr_freq）; } else if（valor =='p'）{// Serial.println（ "m Recived"）; writeToStorage（0、addr_freq）; writeToStorage（0、addr_duty）; }} //ボルト関数voidlecturaVoltios（）{vinv =0.0f; voutv =0.0f; for（int i =0; i <100; i ++）{voutv =（analogRead（A7）* arefVolt）/ 1023; // Lee el voltaje de entrada vinv + =voutv /（resistencia2 /（resistencia1 + Resistencia2））; //Fórmuladeldivisorresistivopara el voltaje final if（vinv <0.9）{vinv =0.0f; }} vinv =vinv / 100;} void sendData（）{/ * Serial.print（ "<"）; Serial.print（sensorValue）; Serial.print（ "/"）; Serial.print（freq）; Serial.print（ "/"）; Serial.print（duty_cycle）; Serial.print（ "/"）; Serial.print（vinv）; Serial.print（ ">"）; Serial.println（）; * /文字列データ="<";データ+ =SensorValue;データ+ ="/";データ+ =頻度;データ+ ="/";データ+ =Duty_cycle;データ+ ="/";データ+ =vinv;データ+ =">"; / * bluetooth.print（ "<"）; bluetooth.print（sensorValue）; bluetooth.print（ "/"）; bluetooth.print（freq）; bluetooth.print（ "/"）; bluetooth.print（duty_cycle）; bluetooth.print（ "/"）; bluetooth.print（vinv）; bluetooth.print（ ">"）; * / Serial.println（data）; } 

回路図