Pin-Pointer-Metalldetektor - Arduino - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

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Wenn Sie ein Metalldetektor-Enthusiast sind oder einfach nur nach einem praktischen Werkstattwerkzeug suchen, wird Ihnen dieser einzigartige Hand-Pinpointer zum Eingrenzen der spezifischen Position eines Metallziels gefallen.

Mit vier unabhängigen Suchspulen, kühlen LED-Farben für Signalstärke und haptischem Feedback können Sie problemlos zwischen mehreren Metallobjekten unterscheiden.

Schritt 1: Materialien sammeln

Es gibt mehrere Variationen von Metalldetektor-Designs. Diese besondere Art von Metalldetektor ist ein Impulsinduktionsdetektor, der separate Sende- und Empfangsspulen verwendet. Hinweis: Die Schaltung wurde gerade vereinfacht, um den Bedarf an Signaldioden zu reduzieren und die Empfindlichkeit durch den Einsatz von 2N7000 FET-Bauelementen auf der TX-Spule zu verbessern.

1. Arduino Pro Mini
2. USB-zu-Seriell-Modul zum Programmieren des Mini Pro
3. LM339 Quad-Differentialkomparator Integrierte Schaltung
4. Vero Board - 2 Stück (16x11 Löcher und 34x11) siehe Foto zur Orientierung
5. BC548 NPN-Transistor x 4
6. 2N7000 MOSFET-Schalter x 5
7. Piezo-Summer
8. Münzvibrationsmotor für haptisches Feedback
9. WS2812 RGB-LED-Modul x 4
10. 1k Widerstand x 4
11. 10k Widerstand x 4
12. 47 Ohm Widerstand x 4
13. 2,2K Widerstand x 4
14. 330pf Keramikkondensator
15. 0,15uF Polyesterkondensatoren
16. Rolle mit 0,3 mm Kupferlackdraht (normalerweise in Rollen mit ca. 25 g Gewicht)
17. Druckknopfschalter
18. 4 x Bambus-Kebab-Stäbchen 2 mm Durchmesser
19. Elektrisches Leitungsrohr 20mm Durchmesser Länge 15cm
20. Flexibler elektrischer Leitungskanal 32mm Durchmesser Länge 15cm
21. Reduzierstück für elektrische Leitungen 25/20 mm
22. Reduzierstück für elektrische Leitungen 32/25 mm
23. Kunststoff-Abwasserrohr 32 mm Standardgröße (32 mm Innenmaß)
24. Endanschlag für elektrische Leitungen 25 mm
25. Abflussrohrabschlussfitting 32mm
26. Klebestift
27. Heißklebepistole
28. 2 mm und 3 mm Bohrer
29. Handbohrmaschine
30. Etikettenpistole oder Klebeband geeignet zum Beschriften von 16 separaten Drähten
31. Anschlusskabel
32. 2200mha USB wiederaufladbare Powerbank
33. USB-Kabel geeignet, um modifiziert zu werden

Schritt 2: Suchspulen erstellen

Das erste Foto zeigt eine fertige Suchspule mit 8 Spulen und 16 beschrifteten Drähten, die sich in der Mitte der Spulenbaugruppe erstrecken. Dies mag entmutigend aussehen, ist jedoch recht einfach, da ich eine Vorlage und eine Methode zum einfachen Konstruieren bereitgestellt habe.

Die erste Spule befindet sich am Ende der Spulenbaugruppe, damit Sie das Ziel leichter lokalisieren können. An der Seite der Spulenbaugruppe befinden sich drei separate Spulenpaare.

1. Bereiten Sie die Spulenbaugruppe vor

Schneiden Sie ein 15 cm langes 20 mm langes elektrisches Leitungsrohr zu. Laden Sie die mitgelieferte Vorlage herunter, drucken Sie sie auf A4-Papier aus und schneiden Sie sie aus und kleben Sie sie außen auf das Rohr. Achten Sie darauf, dass sich der Pfeil an einem äußersten Ende des Rohres befindet.

2. Bohren Sie die Löcher

Verwenden Sie einen 2-mm-Bohrer, um die 16 auf der Schablone markierten Löcher zum Halten der Coils zu bohren. Der Durchmesser dieser Löcher sollte gerade groß genug sein, um einen Bambus-Kebab-Spieß gemäß den Fotos zu halten.

3. Kanal 1 Suchspule

Das erste Paar Suchspulen befindet sich am Ende der Spulenbaugruppe, damit Sie das Ziel leichter lokalisieren können. Diese besteht aus einer äußeren und inneren Spule gemäß dem Foto. Die innere Spule hat einen Durchmesser von 12 mm und ist mit 20 Windungen Kupferdraht gewickelt. Diese wird mit Heißkleber verklebt. Die beiden Drähte werden durch das Rohr mit einer zusätzlichen Länge von 10 cm geführt, die sich über das Ende des Rohres hinaus erstreckt. STELLEN SIE SICHER, DASS SIE DIE SPULENENDEN KENNZEICHNEN, DAMIT SIE BEIM ANSCHLUSS AN DIE SCHALTPLATTE LEICHT Identifiziert werden können.

Die äußere Spule wird einfach mit 20 Windungen Kupferdraht um das Ende des 20mm Conduit gewickelt und die Enden durch das auf der Schablone markierte Loch geführt.

4. Kanal 2-4 Suchspule Die nächsten 3 Spulen befinden sich an der Seite der Spulenbaugruppe. Verwenden Sie 4 Bambus-Kebab-Spieße, um einen stabilen Punkt zum Aufwickeln der Spulen zu bieten, bis sie geklebt und beschriftet sind. Diese sind auf der Schablone deutlich markiert und werden mit 20 Windungen Kupferdraht umwickelt und anschließend mit Heißkleber verklebt.

Beginnen Sie zuerst mit der inneren Spule, damit sie den Wickelvorgang nicht stört, wenn Sie zur nächsten Spule kommen.

Die beiden Drähte werden durch das Rohr mit einer zusätzlichen Länge von 10 cm geführt, die sich über das Ende des Rohres hinaus erstreckt. STELLEN SIE SICHER, DASS SIE DIE SPULENENDEN KENNZEICHNEN, DAMIT SIE BEIM ANSCHLUSS AN DIE SCHALTPLATTE LEICHT Identifiziert werden können.

Schritt 3: Bauen Sie die Schaltung auf

Das Ergebnis dieses Schrittes ist die Herstellung der beiden Leiterplatten, die zum Anschluss an die Suchspulen bereit sind. Diese besteht aus zwei Leiterplatten, um die Größe zu minimieren. Ich habe versucht, mehrere Fotos von beiden Seiten jedes Bretts bereitzustellen, um den Aufbau zu erleichtern. Ich werde versuchen, in den nächsten Wochen ein Komponentenlayout zu erstellen.

Schritt 4: LEDs zur Spulenbaugruppe hinzufügen

Drucken Sie eine zusätzliche Kopie der mitgelieferten Spulenbaugruppenvorlage aus und verwenden Sie diese als Schablone, um den richtigen LED-Abstand zu erhalten. Befolgen Sie die Methode in den Fotos zum Positionieren und sorgfältigen Löten der LEDs.

Ich benutzte einen Streifen Klebeband, um die LEDs beim Schneiden und Löten der Drähte an Ort und Stelle zu halten. Achten Sie darauf, die LEDs nicht zu überhitzen und stellen Sie sicher, dass jeder LED-Anschluss gemäß dem Schaltplan ausgerichtet ist.

Die WS2182 LEDs verfügen über einen eingebauten IC, der es ermöglicht, vom Arduino über drei separate Drähte angesprochen zu werden, jedoch kann eine breite Palette von Farben und Helligkeiten erzeugt werden, indem ein Befehl an die LED gesendet wird. Dies geschieht über eine spezielle Bibliothek, die in die LED geladen wird die Arduino-IDE, die im Testabschnitt behandelt wird.

Sobald die vier LEDs sind, löten Sie 3 Drähte für den Daten-, positiven und negativen Anschluss an die Platine. Bohren Sie ein 3mm Loch in die Baugruppe und führen Sie dieses wie bei den anderen Drähten durch die Mitte des Rohres zurück. Stellen Sie sicher, dass Sie die Drähte richtig beschriften.

Schritt 5: Vorbereiten des Gehäuses

Die Konstruktion des Gehäuses wurde aus Teilen hergestellt, die in jedem guten Baumarkt erhältlich sind.

Die Fotos zeigen den Ansatz zum Verbinden des Gehäuses mit den bereitgestellten Materialien.

Das USB Power Pack wird im 32-mm-Rohr montiert und mit Heißkleber fixiert. Die Position der USB-Ports ermöglicht den Anschluss eines USB-Kabels zur Versorgung des Arduino und bietet gleichzeitig Zugang zum Laden durch die abnehmbare Endkappe. Siehe Fotos.

Schritt 6: Alles zusammenfügen

1. Physische Montage

Der letzte Schritt ist das Verbinden der Platinen mit den Spulen, LEDs, Power Pack und Power Switch gemäß Schaltplan. Die LED und der Vibrationsmotor funktionieren nicht, wenn sie an den USB angeschlossen sind, da sie über die Raw-Versorgung mit Strom versorgt werden. Dies kann jedoch mit angeschlossener Batterie getestet werden.

2. Arduino-Code laden und testen

Vor dem Laden des Arduino-Codes müssen Sie die Bibliothek "FastLED.h" als Bibliothek hinzufügen, um die WS2182-LEDs anzusteuern.

Zur Fehlerbehebung bei Problemen wurde eine Reihe von Oszilloskop-Traces bereitgestellt.

3. Bedienung des Geräts

Das Gerät funktioniert durch Kalibrierung, nachdem der Netzschalter gedrückt und gehalten wurde. Alle LEDs blinken, wenn das Gerät betriebsbereit ist. Halten Sie die Drucktaste während der Suche gedrückt. Die LEDs wechseln je nach Stärke des Zielobjekts von Blau-Grün, Rot, Violett. Die haptische Rückmeldung erfolgt, wenn die LEDs lila werden.

Jetzt geh und finde einen Schatz!!

Zweiter Preis beim LED Contest 2017