Arduino Metal Detector: 4 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang Arduino ay isang bukas na mapagkukunan ng computer hardware at software na kumpanya, proyekto, at komunidad ng gumagamit na nagdidisenyo at gumagawa ng mga single-board microcontroller at microcontroller kit para sa pagbuo ng mga digital na aparato at mga interactive na bagay na maaaring makilala at makontrol ang mga bagay sa pisikal at digital na mundo.

Sa Instructable na ito, gagawa kami ng isang Metal Detector. PS: Hindi ito inilaan para sa kabuuang mga nagsisimula.

Ang isang metal detector ay isang elektronikong instrumento na nakakakita ng pagkakaroon ng metal sa malapit. Ang mga detektor ng metal ay kapaki-pakinabang para sa paghahanap ng mga pagsasama ng metal na nakatago sa loob ng mga bagay, o mga metal na bagay na inilibing sa ilalim ng lupa.

Ngunit ang metal detector na gagawin nating hindi magiging kapaki-pakinabang sa aktwal na mga kaso, Para lamang sa kasiyahan at pag-aaral.

Hakbang 1: Kinakailangan ang Mga Materyal

1. Arduino Nano
2. Coil
3. 10 nF Kapasitor
4. Pizo Buzzer
5. 1k Resistor
6. 330 Ohm Resistor
7. LED
8. 1N4148 Diode
9. Breadboard
10. Jumper Wires
11. 9V Baterya

Hakbang 2: Diagram ng Circuit

Gumamit kami ng isang Arduino Nano para sa pagkontrol ng kabuuan ng Metal Detector Project na ito. Ang isang LED at Buzzer ay ginagamit bilang tagapagpahiwatig ng pagtuklas ng metal. Ang isang Coil at capacitor ay ginagamit para sa pagtuklas ng mga metal. Ginagamit din ang isang signal diode para mabawasan ang boltahe. At isang risistor para sa paglilimita sa kasalukuyang sa Arduino pin.

Kapag ang anumang metal ay malapit sa likid at binago ng coil ang inductance nito. Ang pagbabago sa inductance na ito ay nakasalalay sa uri ng metal. Bumababa ito para sa di-magnetikong metal at tumataas para sa mga materyales na ferromagnetic tulad ng bakal. Depende sa core ng coil, ang halaga ng inductance ay nagbabago nang husto. Sa figure sa ibaba maaari mong makita ang mga naka-cored na inductor, sa mga inductor na ito, walang solidong core. Karaniwan silang mga coil na naiwan sa hangin. Ang daluyan ng daloy ng magnetic field na nabuo ng inductor ay wala o hangin. Ang mga inductors na ito ay may mga inductance na napakabawas ng halaga.

Ang mga inductors na ito ay ginagamit kapag ang pangangailangan para sa mga halaga ng ilang microHenry. Para sa mga halagang higit sa kaunting milliHenry ang mga ito ay hindi angkop. Sa figure sa ibaba maaari mong makita ang isang inductor na may ferrite core. Ang mga Ferrite Core inductor na ito ay may napakalaking halaga ng inductance.

Tandaan na ang sugat ng likaw dito ay isang naka-cored na hangin, kaya't kapag ang isang piraso ng metal ay dinala malapit sa likid, ang piraso ng metal ay gumaganap bilang isang core para sa naka-cored na inductor. Sa pamamagitan ng metal na ito na kumikilos bilang isang core, ang inductance ng coil ay nagbabago o tumataas nang malaki. Sa biglaang pagtaas ng inductance na likid na ito ang pangkalahatang reaktibo o impedance ng LC circuit ay nagbabago ng isang malaking halaga kapag inihambing nang wala ang piraso ng metal.

Hakbang 3: Paano Ito Gumagawa?

Ang pagtatrabaho ng Arduino Metal Detector na ito ay medyo nakakalito. Ibinibigay namin dito ang block wave o pulso, na binuo ni Arduino, sa LR high pass filter. Dahil dito, ang mga maikling spike ay malilikha ng coil sa bawat paglipat. Ang haba ng pulso ng nabuong mga spike ay proporsyonal sa inductance ng coil. Kaya sa tulong ng mga Spike pulses maaari nating masukat ang inductance ng Coil. Ngunit narito mahirap sukatin ang inductance nang tumpak sa mga spike na iyon dahil ang mga spike na iyon ay napakakaikling tagal (tinatayang 0.5 microseconds) at napakahirap masukat ng Arduino.

Kaya sa halip na ito, gumamit kami ng isang capacitor na sisingilin ng tumataas na pulso o spike. At ito ay nangangailangan ng ilang mga pulso upang singilin ang capacitor sa punto kung saan ang boltahe nito ay maaaring mabasa ng Arduino analog pin A5. Pagkatapos ay basahin ni Arduino ang boltahe ng capacitor na ito sa pamamagitan ng paggamit ng ADC. Matapos basahin ang boltahe, mabilis na pinalabas ang capacitor sa pamamagitan ng paggawa ng capPin pin bilang output at itatakda ito sa mababa. Ang buong proseso na ito ay tumatagal ng halos 200 microseconds upang makumpleto. Para sa mas mahusay na resulta, inuulit namin ang pagsukat at kumuha ng isang average ng mga resulta. Iyon ang paraan upang masusukat namin ang tinatayang inductance ng Coil. Matapos makuha ang resulta ay inililipat namin ang mga resulta sa LED at buzzer upang makita ang pagkakaroon ng metal. Suriin ang Kumpletong code na ibinigay sa pagtatapos ng Artikulo na ito upang maunawaan ang gumagana.

Ang kumpletong Arduino code ay ibinibigay sa pagtatapos ng Artikulo na ito. Sa bahagi ng programa ng proyektong ito, gumamit kami ng dalawang mga pin ng Arduino, isa para sa pagbuo ng mga block wave na pakainin sa Coil at pangalawang analog pin upang mabasa ang boltahe ng capacitor. Maliban sa dalawang pin na ito, gumamit kami ng dalawa pang Arduino pin para sa pagkonekta sa LED at buzzer. Maaari mong suriin ang kumpletong code at Video ng Pagpapakita ng Arduino Metal Detector sa ibaba. Maaari mong makita na tuwing nakakakita ito ng ilang metal ang LED at Buzzer ay nagsisimulang kumurap nang napakabilis.

Hakbang 4: Oras ng Coding

Orihinal na na-publish sa Circuit DigestBy Saddam