เครื่องตรวจจับโลหะแบบ Pin-Pointer - Arduino: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

โดย TechKiwiGadgetsTechKiwiGadgets บน Instagramติดตามเพิ่มเติมโดยผู้เขียน:

เกี่ยวกับ: คลั่งไคล้เทคโนโลยีและความเป็นไปได้ที่มันสามารถนำมาได้ ฉันชอบความท้าทายในการสร้างสิ่งที่ไม่เหมือนใคร เป้าหมายของฉันคือการทำให้เทคโนโลยีเป็นเรื่องสนุก เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน และช่วยให้ผู้คนประสบความสำเร็จในการสร้างความเจ๋ง … ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ TechKiwiGadgets »

หากคุณเป็นผู้ที่ชื่นชอบเครื่องตรวจจับโลหะหรือเพียงแค่มองหาเครื่องมือการประชุมเชิงปฏิบัติการที่มีประโยชน์ คุณจะต้องชอบตัวระบุตำแหน่งมือถือที่ไม่เหมือนใครนี้เพื่อจำกัดตำแหน่งเฉพาะของเป้าหมายโลหะให้แคบลง

ด้วยการใช้คอยล์ค้นหาอิสระสี่ชุด ไฟ LED สีโทนเย็นเพื่อความแรงของสัญญาณและการตอบสนองแบบสัมผัส คุณสามารถแยกแยะระหว่างวัตถุที่เป็นโลหะหลายชิ้นได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

การออกแบบเครื่องตรวจจับโลหะมีหลายรูปแบบ เครื่องตรวจจับโลหะชนิดนี้เป็นเครื่องตรวจจับการเหนี่ยวนำพัลส์ซึ่งใช้ขดลวดส่งและรับแยกกัน หมายเหตุ: วงจรนี้เพิ่งได้รับการปรับให้เรียบง่ายขึ้นเพื่อลดความต้องการไดโอดสัญญาณและปรับปรุงความไวโดยใช้อุปกรณ์ 2N7000 FET บนคอยล์ TX

1. Arduino Pro Mini
2. USB to Serial Module สำหรับการเขียนโปรแกรม Mini Pro
3. LM339 Quad Differential Comparator วงจรรวม
4. Vero Board - 2 ชิ้น (16x11 รูและ 34x11) ดูรูปสำหรับปฐมนิเทศ
5. BC548 ทรานซิสเตอร์ NPN x 4
6. สวิตช์ MOSFET 2N7000 x 5
7. Piezo Buzzer
8. Coin Vibration Motor สำหรับ Haptic Feedback
9. WS2812 RGB LED โมดูล x 4
10. ตัวต้านทาน 1k x 4
11. ตัวต้านทาน 10k x 4
12. ตัวต้านทาน 47 โอห์ม x 4
13. ตัวต้านทาน 2.2K x 4
14. 330pf ตัวเก็บประจุเซรามิก
15. ตัวเก็บประจุโพลีเอสเตอร์ 0.15uF
16. ม้วนลวดทองแดงเคลือบ 0.3 มม. (ปกติมาในม้วนประมาณ 25 กรัมน้ำหนัก)
17. สวิตช์ปุ่มกด
18. 4 x ไม้ไผ่เคบับแท่ง 2 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง
19. ท่อร้อยสายไฟ เส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. ยาว 15 ซม.
20. ท่อร้อยสายไฟฟ้าแบบยืดหยุ่น 32 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางยาว 15 ซม.
21. ตัวลดท่อร้อยสายไฟฟ้า 25/20mm
22. ตัวลดท่อร้อยสายไฟฟ้า 32/25mm
23. ท่อน้ำทิ้งพลาสติก ขนาดมาตรฐาน 32 มม. (วัดด้านใน 32 มม.)
24. ปลายท่อร้อยสายไฟฟ้า 25mm
25. ข้อต่อปลายท่อเสีย 32mm
26. กาวแท่ง
27. ปืนกาวร้อน
28. ดอกสว่าน 2 มม. และ 3 มม.
29. สว่านมือถือ
30. ปืนยิงฉลาก หรือ เทปกาวเหนียว เหมาะติดฉลากแยก 16 สาย
31. สายเชื่อมต่อ
32. 2200mha USB ธนาคารพลังงานแบบชาร์จไฟได้
33. สาย USB ที่เหมาะกับการดัดแปลง

ขั้นตอนที่ 2: สร้างคอยล์การค้นหา

ภาพแรกแสดง Search Coil ที่เสร็จสิ้นแล้วซึ่งมีขดลวด 8 เส้นและสายไฟ 16 เส้นที่ติดป้ายไว้ตรงกลางของชุดคอยล์ สิ่งนี้อาจดูน่ากลัว แต่ก็ค่อนข้างง่ายเนื่องจากฉันได้จัดเตรียมเทมเพลตและวิธีการสร้างอย่างง่ายดาย

ขดลวดแรกตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของชุดประกอบคอยล์ เพื่อให้คุณสามารถระบุเป้าหมายได้ง่ายขึ้น มีคอยส์สามคู่แยกกันที่ด้านข้างของชุดคอยล์

1. เตรียมประกอบคอยล์

ตัดท่อร้อยสายไฟขนาด 20 มม. ยาว 15 ซม. ดาวน์โหลดแม่แบบที่ให้มา พิมพ์บนกระดาษ A4 แล้วตัดออกและทากาวที่ด้านนอกของท่อ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลูกศรอยู่ที่ปลายสุดด้านหนึ่งของท่อ

2. เจาะรู

ใช้ดอกสว่านขนาด 2 มม. เพื่อเจาะรู 16 รูที่ทำเครื่องหมายบนแม่แบบเพื่อยึดคอยส์ให้เข้าที่ เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเหล่านี้ควรจะใหญ่พอที่จะถือ Bamboo Kebab Skewer ได้ตามรูป

3. คอยล์ค้นหาช่อง 1

คอยล์ค้นหาคู่แรกอยู่ที่ส่วนท้ายของ Coil Assembly เพื่อให้คุณสามารถระบุเป้าหมายได้ง่ายขึ้น ประกอบด้วยคอยล์ด้านนอกและด้านในตามภาพ ขดลวดด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. มีลวดทองแดง 20 รอบ ติดกาวด้วยกาวร้อน ลวดสองเส้นถูกส่งลงมาที่ท่อโดยมีความยาวเพิ่มอีก 10 ซม. ผ่านปลายท่อ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณติดฉลากส่วนปลายของคอยล์เพื่อให้สามารถระบุได้อย่างง่ายดายเมื่อเชื่อมต่อกับแผงวงจร

ขดลวดด้านนอกนั้นพันรอบปลายท่อร้อยสายขนาด 20 มม. ด้วยลวดทองแดง 20 รอบ และปลายผ่านรูที่ทำเครื่องหมายไว้บนแม่แบบ

4. คอยล์ค้นหาช่อง 2-4 คอยล์ 3 ตัวถัดไปจะอยู่ที่ด้านข้างของคอยล์ประกอบ ใช้ไม้เสียบเคบับไม้ไผ่ 4 อันเพื่อให้มีจุดที่มั่นคงในการไขขดลวดให้เข้าที่จนกว่าจะติดกาวและติดฉลาก สิ่งเหล่านี้ถูกทำเครื่องหมายไว้อย่างชัดเจนบนแม่แบบและพันด้วยลวดทองแดง 20 รอบแล้วติดกาวด้วยกาวร้อน

เริ่มจากคอยล์ในก่อนเพื่อไม่ให้ไปยุ่งกับกระบวนการม้วนเมื่อคุณมาถึงคอยล์ถัดไป

ลวดสองเส้นถูกส่งลงมาที่ท่อโดยมีความยาวเพิ่มอีก 10 ซม. ผ่านปลายท่อ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณติดฉลากส่วนปลายของคอยล์เพื่อให้สามารถระบุได้อย่างง่ายดายเมื่อเชื่อมต่อกับแผงวงจร

ขั้นตอนที่ 3: สร้างวงจร

ผลลัพธ์ของขั้นตอนนี้คือการผลิตแผงวงจรทั้งสองพร้อมที่จะเชื่อมต่อกับคอยล์ค้นหา ประกอบด้วยแผงวงจรสองตัวเพื่อลดขนาด ฉันพยายามให้ภาพถ่ายทั้งสองด้านของกระดานแต่ละแผ่นหลายๆ ภาพเพื่อให้สร้างได้ง่ายขึ้น ฉันจะพยายามสร้างเค้าโครงส่วนประกอบในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า

ขั้นตอนที่ 4: เพิ่มไฟ LED ให้กับ Coil Assembly

พิมพ์สำเนาเพิ่มเติมของเทมเพลต Coil Assembly ที่ให้มาและใช้สิ่งนี้เป็นลายฉลุเพื่อให้ระยะห่าง LED ถูกต้อง ปฏิบัติตามวิธีการในรูปภาพเพื่อกำหนดตำแหน่งและทำการบัดกรี LED อย่างระมัดระวัง

ฉันใช้แถบเทปพันสายไฟเพื่อยึดไฟ LED ในขณะที่ตัดและบัดกรีสายไฟ ระวังอย่าให้ไฟ LED ร้อนเกินไป และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อ LED แต่ละรายการอยู่ในทิศทางตามแผนภาพวงจร

ไฟ LED WS2182 มี IC ในตัวซึ่งช่วยให้ Arduino สามารถระบุได้โดยใช้สายไฟแยกกัน 3 เส้น อย่างไรก็ตาม สามารถสร้างสีและความสว่างได้หลากหลายโดยการส่งคำสั่งไปยัง LED ซึ่งทำได้ผ่านไลบรารีพิเศษที่โหลดเข้า Arduino IDE ครอบคลุมในส่วนการทดสอบ

เมื่อไฟ LED สี่ดวงเป็น p\lace บัดกรี 3 สายสำหรับการเชื่อมต่อข้อมูล ค่าบวก และค่าลบกับ PCB เจาะรูขนาด 3 มม. ในแอสเซมบลีแล้วส่งกลับผ่านกึ่งกลางของท่อเช่นเดียวกับสายอื่นๆ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณติดฉลากสายไฟอย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 5: การเตรียมเอกสารแนบ

โครงสร้างตัวเครื่องทำจากชิ้นส่วนที่หาซื้อได้จากร้านฮาร์ดแวร์ดีๆ

ภาพถ่ายแสดงแนวทางการเชื่อมต่อกล่องหุ้มเข้าด้วยกันโดยใช้วัสดุที่ให้มา

USB Power Pack ติดตั้งอยู่ภายในท่อขนาด 32 มม. และยึดเข้าที่ด้วยกาวร้อน ตำแหน่งของพอร์ต USB ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อสาย USB เพื่อจ่ายไฟให้กับ Arduino และในขณะเดียวกันก็สามารถเข้าถึงการชาร์จผ่านฝาปิดที่ถอดออกได้ ดูรูปถ่าย

ขั้นตอนที่ 6: นำทุกอย่างมารวมกัน

1. การประกอบทางกายภาพ

ขั้นตอนสุดท้ายคือการเชื่อมต่อแผงวงจรเข้ากับคอยล์, LED, Power Pack และ Power Switch ตามแผนภาพวงจร มอเตอร์ LED และสั่นจะไม่ทำงานเมื่อเชื่อมต่อกับ USB เนื่องจากใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายดิบ อย่างไรก็ตาม สามารถทดสอบได้โดยเชื่อมต่อแบตเตอรี่

2. กำลังโหลดรหัส Arduino และการทดสอบ

ก่อนโหลดโค้ด Arduino คุณจะต้องเพิ่ม Library "FastLED.h" เป็นไลบรารีเพื่อขับเคลื่อน WS2182 LEDs

มีการจัดเตรียม Oscilloscope Traces สำหรับการแก้ไขปัญหาหากมีปัญหา

3. ปฏิบัติการหน่วย

เครื่องทำงานโดยการปรับเทียบหลังจากกดปุ่มเปิดปิดค้างไว้ ไฟ LED ทั้งหมดจะกะพริบเมื่อเครื่องพร้อมใช้งาน กดปุ่มค้างไว้ขณะค้นหา ไฟ LED เปลี่ยนจากสีน้ำเงิน-เขียว, แดง, ม่วง ขึ้นอยู่กับความแรงของวัตถุเป้าหมาย การตอบสนองแบบสัมผัสจะเกิดขึ้นเมื่อไฟ LED เปลี่ยนเป็นสีม่วง

ไปหาสมบัติกันเถอะ!!

รางวัลที่สองในการประกวด LED 2017