Детектор металла на pic

Металлоискатель Clone PI (Клон ПИ) своими руками

Clone PI это импульсный металлоискатель, без определения типа металлов. Клон ПИ может работать с катушками различных размеров.

При использовании катушки кольцо, диаметром 20 см, металлоискатель Клон имеет глубину поиска монеты до 25 см и крупного металла до 1 метра.

За основу Клона взята схема металлоискателя Tracker PI-2, с внесением в нее некоторых изменений.

Металлоискатель Clone PI имеет следующие отличия от оригинала (Металлоискателя Tracker PI-2):

  • Место микроконтроллера AVR, используется PIC контроллер.
  • Для индикации металлоискатель использует ЖКИ экран, без поддержки светодиодов.
  • В приборе встроена автоподстройка: быстрая и медленная.
  • Все управления металлоискателя кнопочное (без переменных резисторов).

Схема металлоискателя Клон ПИ:

Внимание: последние версии прошивок для металлоискатя, выпускались для микроконтроллера PIC18F252 .

Клон ПИ это импульсный металлоискатель, средней сложности, для новичка он будит сложен в изготовлении. Но человек, имеющий небольшой опыт в изготовлении металлоискателей или другой электроники сможет с ним справиться.

Схема металлоискателя Клон содержит несколько дорогостоящих элементов: ЖКИ экран, АЦП MCP3201 и микроконтроллер. Перед началом изготовления металлоискателя, обязательно приобретите АЦП, так как с его покупкой могут возникнуть трудности!

Также схема металлоискателя, содержит программируемый микроконтроллер, поэтому для его изготовления вам понадобится программатор, с поддержкой программирования микроконтроллеров — PIC18F252 и умение им пользоваться

На экране, металлоискатель Клон Пи выводит следующую информацию:

  1. Уровень отклика (» быстрый » и » медленный » слайдеры).
  2. Напряжение питания.
  3. Порог (величина, обратная чувствительности).
  4. Громкость.
  5. Признак активности автоподстройки (отклик превышает порог в любую сторону).
  6. Признак медленной автоподстройки (отклонение отклика в положительную сторону), совпадает со звуковой сигнализацией.
  7. Индикатор включённой подсветки дисплея.

В работе металлоискатель Клон показал себя весьма неплохо, и некоторые «самодельщики», даже наладили их продажу. При качественной сборке, Клон практически не отличается по поисковых характеристикам, от Tracker PI и других импульсных металлоискателей.

Для питания металлоискателя, рекомендуется использовать аккумулятор 12В, батарейки плохо для этого подходят, из за большого энергопотребления!

Но по своему опыту скажу, что все не так радужно, и два собранных одинаково металлоискателя, в работе могут сильно отличатся (Правда, собирались они еще с первыми версиями прошивки, и возможно в более новых версиях, эту проблему устранили).

Сборка металлоискателя Clone PI своими руками

Сборку металлоискателя Clone PI, как уже сказано выше, следует начать с поиска и покупки деталей, для изготовления печатной платы. После их покупки, можно переходить к непосредственному процессу изготовления и сборки.

Первым делом, необходимо вытравить печатную плату, рисунок печатной платы приведен ниже (Плата двухсторонняя), а в этом архиве содержится рисунок платы, разметка для сверловки отверстий, а также схема и расположение элементов на плате.

В архиве вы можете скачать версию платы Clone PI-М. Здесь уже внисены некоторые дороботки в базовую схему, и исправленны ошибки: добавлен УНЧ, добавлен ключ для подсветки ЖКИ, и схма разведена на односторонней плате — ClonePI-M

После изготовления печатной платы, в нее необходимо впаять все радиодетали. Микросхемы лучше установить на панельки. Также к плате подключаем кнопки управления, экран, динамик, и разъемы для катушки и питания металлоискателя. После окончания пайки, плату необходимо промыть спиртом и хорошо просушить.

Затем внимательно осматриваем плату, с целью выявить «непропаия» и «залипухи». Если все ОК, то можно приступать к программированию микроконтроллера.

Прошивка микроконтроллера ( PIC18F252 ) версии 1.8.1 (Последняя) — CPI_PRG_181_18

Другие версии прошивки, и исходный код программы, для металлоискателя Clone PI можно скачать тут

После программирования, микроконтроллер устанавливаем на плату, и уже можно увидеть первые плоды своего труда. Питания металлоискателя лучше подавать через предохранитель (2-5А), в случаи замыкания или ошибки при пайке, он может спасти вашу плату! Если металлоискатель включился, на экране все показывает, подает звук и реагирует на кнопки управления, то можно переходить к изготовлению поисковой катушки. Если что-то не работает, то возвращаемся к этапу визуально осмотра, проверке платы по схеме и выявлению ошибок и дефектов сборки!

Изготовление поисковой катушки для металлоискателя Клон ПИ

Простую поисковую катушку для металлоискателя Clone PI можно изготовить, из обмоточного эмаль провода диаметром 0,6 – 0,8мм, намотав на оправку (диаметром 25-27 см) – 25 витков. А качестве оправки можно использовать кастрюльку или дугой подходящие круглый предмет.

Затем витки катушки туго уматываются изолентой или скотчем. А к концам катушки подпаиваем свитый многожильный провод с сечением 0,75 мм, длинной 1 — 1,3 метра. Для удобства работы, защиты катушки от ударов и придания ей эстетического вида, можно ее засунуть в вот такой корпус (Его легко можно купить через интернет, и я часто использую его для изготовления катушек для металлоискателей).

К концу катушки подпаиваем разъем, и подсоединяем ее к металлоискателю. Включаем его и проверяем наличие реакции не металл. Если реакция есть и у вас хорошая чувствительность. То можно произвести подстройку металлоискателя и приступать в окончательной сборки металлоискателя в Корпус. На фото ниже приведен пример расположения элементов металлоискателя внутри корпуса.

Рекомендуем вам использовать корпус по просторнее чем на фото выше. Это позволит вам свободно расположить все элементы, и удобно закрепить там плату.

После сборки металлоискателя и катушки в корпус, вам остается изготовить к нему штангу и приступать к своим поискам!

Проект металлоискателя Clone PI получил свое продолжение в виде Clone PI AVR с более доступными компонентами и упрощенной схемой, и Clone Pi W – светодиодная версия металлоискателя.

При создании этого материала использовалась информация с сайта разработчика — fandy.hut2.ru/ClonePI.htm

Обсуждения, теоретические и практические вопросы по изготовлению и эксплуатации металлоискателя Клон ПИ можно найти на этом форуме md4u.ru/

Металлоискатель Clone PI (Клон ПИ) своими руками: 7 комментариев

скажите пожалуйста можно ли какимполучить полный С файл для этого девайса? По торрентy его скачять неполучяется

Металлоискатель пират на микроконтроллере

Металлоискатель пират на микроконтроллере своими руками

В интернете,и на нашем сайте схема металлоискателя Пират получило широкое распространение, и тут выложу схему данного металлоискателя на микроконтроллере PIC12F683.Смотрим далее

Схема заработала, но ряд моментов в прошивке контроллера и самой схеме мне не понравилось.

Творческий зуд заставил меня написать под ту плату свою прошивку. Не полное использование потенциала контроллера и желание ещё больше упростить схему аналоговой части подтолкнули на эксперименты. В результате было «отутюжено» с десяток вариантов плат и в конце концов родился «Питон» (точнее Pi-Tone) как попытка устранить главный недостаток «ИМПАД»-«ПИРАТ» — жуткий звук. (У меня через 20-30 минут от слушания его жужжания начинала болеть голова). К сожалению, ресурсов PIC12F675 для реализации задуманного не хватило.

Пришлось применить PIC12F683. Он всего на 10-15 центов дороже, чем PIC12F675, зато теперь не только на всё хватило ресурсов, но и остался задел для дальнейшего развития проекта (а задумки уже есть).

Чувствительность металлоискателя при «правильных» деталях и точном исполнении поисковой катушки те же 20-25см на 5 коп. СССР и примерно полтора метра на крупные металлические предметы вроде двери. Ток потребления в режиме поиска около 30 мА и при сработке около 50 мА.

Кроме лучшего звука, за счёт применения контроллера, удалось добавить в схему контроль напряжения аккумулятора. При включении «Питон» сообщает уровень заряда: три сигнала — напряжение батареи выше 12в, два — более 11,3в, один — выше 10,5в. При снижении напряжения ниже 10,3в (для аккумулятора это критическая величина) работа формирователя импульсов останавливается и контроллер издаёт звук, оповещающий о прекращении работы металлоискателя.

Светодиод работает синхронно с генерацией звуков, поэтому на эту цепь можно подключить цепь управления вибромоторчиком для беззвучного режима.

Динамик лучше использовать высокоомный (30-50 Ом). С наушниками чувствительность металлоискателя немного выше (видимо из-за меньшего потребления тока и нагрузки на батарею).

При правильной сборке из исправных деталей металлодетектор начинает работать сразу и без настройки, если Вы не захотите экспериментировать с катушкой. Я рассчитывал номиналы на плате и временные параметры работы контроллера под определённую катушку. Её надо будет сделать точно.

Катушка делается очень просто — из самого обычного и распространённого кабеля для компьютерных сетей, витой пары. 4 пары без экрана. Понадобится кусок длинной ровно 2 метра.

Далее, надо будет с каждого конца удалить трубку изоляции длинной примерно 2-3см. и зачистить кончики всех восьми одножильных проводков витых пар. Далее надеваем на проводки изоляционные трубочки и спаиваем концы так, чтобы получить 8 витков провода. С учётом трёх колец кабеля имеем 3 х 8 = 24 витка в катушке.

Запрограммировать микроконтроллер PIC12F683 можно с помощью такого программатора.

Читайте также  Логические элементы и таблицы истинности

Порядок спайки концов катушки:

Вот такой вид имеют контакты самодельной катушки из витой пары:

От поисковой катушки до платы потребуется кусок кабеля. Я использовал аудиокабель — 2 жилы в толстом прозрачном силиконе. Сечение 0,75мм по меди. Почему он? У него низкая погонная ёмкость. Это способствует отсутствию паразитных колебаний («звона») сигнала при формировании зондирующих импульсов. Если Вы примените другой кабель, возможно понадобится подбор шунтирующих катушку резисторов (R4 и R5).

Если Вам хочется получить максимальную дальность обнаружения металлических предметов, ниже методика подбора сопротивления параллельно катушке от автора «Пирата»:

Как настроить резистор параллельный катушке.

Заменяем его цепочкой из переменного 470 Ом, например, и постоянного 150 Ом не менее 0,5 Вт.
1-установить переменный резистор в положение минимального сопротивления.
2-выставить резистором «Порог» максимальную чувствительность и замерить линейкой дальность для выбранной мишени (монета, или банка и т.д.)
3-Увеличить сопротивление переменного резистора примерно на 10%.
4-снова точно выставить «Порог» и замерить дальность линейкой.
Повторять эти операции пока чутьё будет расти. Пройдя оптимальное значение для сопротивления к катушке дальность начнёт уменьшаться. Это сопротивление нужно подобрать с точностью 5-10 Ом и заменить на постоянное.
Настраивать лучше с наушниками, уменьшив их громкость до приемлемой.

Скачать исходники для данного металлоискателя

Металлодетектор с дискриминацией металлов»Малыш-FM» на PIC12F629/675 (с печатной платой)

Идея для создания этого устройства давно ненавязчиво меня беспокоила. Изучение теории штука нужная, но иногда хочется всё-таки попробовать набивая свои собственные шишки. А тут еще знакомый пришел похвастать свежекупленным за 300$ досмотровым металлоискателем извесной американской фирмы GARRETT. Конечно поигрались им. Меня задело что этот прибор “не заметил” у меня в ноге железяку с палец толщиной и длиной сантиметров 30. По весу это вполне соответствует ножу. Вот и решился я по-быстрому сделать простой металлодетектор.
Первый раз упоминание о металлодетекторе на контроллере работающем по принципу измерения частоты настройки контура под действием внешних факторов появилось в сети благодаря Щедрину и Колоколову (торговая марка “Кощей”). В 2001 году на страницах популярного журнала посвященного микроконтроллерам Circuit Cellar ink #130 они опубликовали статью про металлоискатель позже получивший название Tracker-FM. К сожалению при всей новизне идеи у неё есть и недостатки. По типу данный вид металлодетекторов относится к параметрическим. Т.е. он измеряет изменение параметров колебательного контура в процессе поиска. Из-за этого довольно трудно детектировать полезный сигнал на фоне сильных мешающих факторов. По этой же причине чувствительность “на 5коп. СССР” (в рунете этот вид мишени используется как эталон) не превышает диаметра поисковой катушки.
Но при всех недостатках у данного типа металлодетектора есть неоспоримое преимущество – простота как самого электронного блока так и поисковой катушки.
В отличии от своих более мощных собратьев этот малыш собирается за несколько минут и не требует настройки. Всё необходимое происходит внутри контроллера на уровне программного обеспечения. В отличии от прообраза в моем металлодетекторе деталей стало еще меньше. Нет отдельного генератора – его функции легли на плечи контроллера.

Из необходимых условий для нормальной работы “Малыша-FM” только пара
хороших по термостабильности конденсаторов и правильно сделанная
катушка. Конденсаторы я взял из умершего китайского тестера DT-830. Это
качественные майларовые конденсаторы. Можно применить другие плёночные.
Неплохо, если есть под рукой прибор для измерения емкости. Если
подключить исследуемый конденсатор к прибору и начать его нагревать
рукой или охлаждать капая из пипетки растворитель для нитрокраски
показания прибора должны оставаться неизменными. От термостабильности
2-х конденсаторов контура зависит удобство работы в дальнейшем. Из новых
конденсаторов неплохо ведут себя зелёные китайские “подушечки”. В
продаже они есть на 250в. Ни в коем случае не применяйте керамические
конденсаторы. Их параметры очень сильно меняются при изменении
температуры.
Второй ответственный узел – поисковая катушка. Её
индуктивность вместе с конденсаторами образунт параллельный
колебательный контур на 19кГц. Если
конденсаторы контура
использовать 100нФ, индуктивность контура должна быть примерно равна
1250 мкГн. Это всё я рассказываю на тот случай, если Вам захочется модернизировать
поисковый узел.
Без каких либо переделок он нормально работает в качестве
пинпоинтера (катушка 95 витков ПЭЛ 0,1-0,18мм намотанных на стекляную
бутылку от пива диаметром 70мм) или в качестве пляжного (или
досмотрового) (катушка 55 витков ПЭЛ 0,1-0,18мм намотанных на оправку
180мм). В обеих случаях после намотки нужно зафиксировать провод ниткой и
обмотать катушку алюминиевой фольгой для запекания мяса. Это будет
статический экран. Экран в районе выводов имеет разрыв. По длине экрана
следует уложить залуженный провод и припаять его конец на “землю”
“Малыша-FM”. Если этого не сделать, частота контура будет изменяться от
приближения рук или любых предметов из-за паразитной ёмкости. Больше
“узких мест” схема не имеет. Большинство вопросов решается
математически внутри контроллера. Остается большой простор для
творчества в плане адаптации под свои потребности. Высокий тон
соотвествует обнаружению диамагнетиков. Низкий – ферромагнетиков.
Частота повторения импульсов пропорциональна расстоянию до цели и её
размерам.
Ток потребления сильно зависит от примененных динамиков.
Сам металлодетектор потребляет менее 10мА. Вместо пьезодинамика
(вызывной от китайского телефона) можно применить наушники. Подключать
их нужно последовательно для увеличения сопротивления. В качестве
регулятора громкости подходит переменный резистор на 1-2кОм, включенный
последовательно с наушниками. А так выглядит плата. Кто
захочет повторить обратите внимание на экран катушки. Он не должен
замыкаться, иначе будет шунтировать контур короткозамкнутым витком!


Скачать прошивку МК и печатную плату в формате LAY можно здесь.

  • Предыдущая запись: Пятый вариант регулятора хода
  • Следующая запись: Электрическая изгородь

Похожие посты:

  • КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР Il (0)
  • Недостатки импульсников (0)
  • Электромагнитные помехи устранимы? (0)
  • Металлоискатели работающие по принципу резонанса между частотой поискового генератора и кварцевого резонатора (0)
  • Модули передачи (0)
  • Антенны (0)
  • Как подобрать пассивные радиоэлектронные компоненты (0)

Вы можете подписаться на новые комментарии к этой записи по RSS 2.0 Feed. Вы можете оставить комментарий или trackback со своего сайта.

Импульсный металлоискатель ВИНТИК своими руками!

Импульсный металлоискатель — «ВИНТИК»

Ранее мы рассматривали металлоискатель на одной микросхеме К561ЛА7 — он предназначен для поиска более крупных металлических предметов, находящихся на небольшой глубине. Сегодня, в статье рассмотрим импульсный металлоискатель «ВИНТИК» на трёх микросхемах, предназначенный для поиска мелких металлических предметов. Он сложнее предыдущего, особенно его настройка на максимальную чувствительность, но схема не содержит программируемых микросхем, а также в ней нет дорогих и дефицитных радиодеталей. Его чувствительность в несколько раз лучше, чем у предыдущего.

Параметры металлоискателя

Питание — 9-12 вольт

Потребляемый ток – 30-42 мА

Сигнализация — световая, звуковая

Чувствительность — телефонный микрофон (45 мм) — 25 см, золотое кольцо до 17 см.

Принципиальная схема импульсного металлоискателя «Винтик» (Ver.1)

(Доработанная версия металлоискателя в конце статьи.)

Описание схемы импульсного металлоискателя

Схема состоит из передающей и приёмной части. Принцип работы импульсного металлоискателя «Винтик» такой же, как в других импульсных металлоискателях, например: «ПИРАТ», «ИМПАД» и т.п. Об этом много говорилось и почитать подробнее о работе, изготовлении, настройки металлоискателей, изготовлении и настройки катушки можно на различных форумах этих металлоискателей, а также в группах в соцсетях, например одна из них в ВК https://vk.com/topic-33752123_31272720

Передатчик

Передающая часть состоит из генератора прямоугольных импульсов на микросхеме IC1 — NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1) и мощного ключа на транзисторе Т1 — IRF740 (IRF840). Для его раскачки стоит транзистор Т2 — 2N3904. Нагрузкой Т1 является поисковая катушка L1. Для подстройки длительности и частоты импульса подбираем сопротивление R10 и R11 соответственно.

Приёмник

Приемный узел собран на микросхеме IC2 — TL074. В её состав входит четыре малошумящих операционных усилителя. По входу первого каскада усилителя стоит ограничитель сигнала на диодах VD1,VD2, включенных встречно-параллельно. На выходе последнего усилителя включен светодиод, загорающийся при наличии металла в поле катушки.

После первого каскада усиления стоит пассивный фильтр, вырезающий полезную часть приходящего импульса.

На микросхеме IC3 — NE555 собран звуковой генератор, срабатывающий вместе со светодиодом при появлении металла. Управляет генератором транзистор T3 — 2N3906.

Диод VD3 IN4001 совместно с предохранителем (0,5А) нужны для защиты схемы от переполюсовки питания.

Поисковая катушка

Катушка L1 намотана на оправке 180 — 200 мм и содержит 27 витков провода ПЭЛШО в лаковой и шёлковой изоляции, если такого нет, то ПЭВ (ПЭЛ, ПЭТВ и др.), диаметром 0,3 — 0,8 мм. Провод можно взять с трансформаторов, дросселей, отклоняющей системы или петли размагничивания негодного цветного телевизора. Катушку можно намотать на круглой оправке, например, ведре или кастрюле. Затем снять с оправки и обмотать несколько слоёв изоленты. Для изготовления катушки можно использовать пластмассовую крышку от ведра или пяльцы для вышивания, в которые очень хорошо укладывается провод.

Читайте также  Недорогой тепловизор своими руками

Каркас катушки НЕ должен содержать металла! Сама катушка в этом типе металлоискателя тоже НЕ обматывается фольгой!

Провод, соединяющий катушку и плату должен быть толстым и желательно экранированным, а также не иметь соединений и разъёмов. В импульсе ток достигает больших значений и всё выше сказанное влияет на чувствительность прибора.

Настройка металлоискателя

Настройка этого металлоискателя намного сложнее, чем рассматриваемого ранее на одной микросхеме К561ЛА7.

Паять плату чистой канифолью или спирто-канифольным раствором. После пайки зубной щёткой смыть со спиртом остатки канифоли. После монтажа ОБЯЗАТЕЛЬНО ещё раз проверьте правильность монтажа согласно принципиальной схеме.

Правильно собранный металлоискатель работает сразу, но чтобы добиться максимальной чувствительности понадобится не мало усилий и терпения, а также не помешали бы для настройки осциллограф и частотомер. Также нужен будет мультиметр. При включении проконтролируйте ток, потребляемый прибором. При 9В — 30 мА, при 12В — 42мА.

Для питания устройства лучше взять аккумуляторы. Я взял из старой батареи от ноутбука. 4 шт по 3В = 12В.

Сначала рекомендуется намотать катушку около 30 витков, затем настроить максимальную чувствительность резисторами. В наушниках необходимо добиться R6 и R16 РЕДКОЕ ПОТРЕСКИВАНИЕ. Затем смотать 2 витка — далее настроить до потрескивания. Например, смотал 2 витка и пробовать первый каскад регулировать усиление (R6), затем прогнать регулировку фильтра (R14, C8), затем регулировку усиления второго каскада (R20), третьего (R22).

Контролировать пока можно на звук, на светодиод не обращать внимания. При сматывании витков ток будет расти, а вот чувствительность нужно «поймать» максимальную. Если много витков — она будет слабая и при малых витках тоже слабая. Найти нужно «золотую середину».

Резисторы R6 — порог усиления первого каскада (таблица напряжений ниже) совместно с регуляторами «Фильтр» и «Усиление» добиваемся максимальной чувствительности ( в наушниках редкое потрескивание! ) и R24 — порог срабатывания звукового генератора, для того чтобы светодиод и тон генератора в наушниках появлялись одновременно. Регуляторами «Фильтр» и «Усиление» устанавливаем порог начала свечения светодиода.

Мультиметром можно померить напряжения (В) на выводах ОУ (без присутствия металла в поле катушки /с присутствием металла) (питание металлоискателя +12В):

IC1 (NE555)

  1. 6,3
  2. 10,4
  3. 12,0
  4. 8
  5. 6,3
  6. 6,3
  7. 12

IC2 (TL074)

  1. 5,3
  2. 5,3
  3. 5,3
  4. 12
  5. 0 / 4,1
  6. 0,8 / 4,3
  7. 0,8 / 4,3
  8. 0,1 / 4,3
  9. 4 / 3,6
  10. 3,7
  11. 12
  12. 11,1
  13. 4,0 / 3,6

IC3 (NE555)

  1. 7,1 / 6,3
  2. 11,5 / 10,1
  3. 11,6
  4. 7,8
  5. 7,1 / 6,3
  6. 7,1 / 6,3
  7. 11,6

Если есть Осциллограф, то можно посмотреть:

Работу передатчика
  1. частоту генератора на IC1 выв.3 (подстройка R11 — 120 — 150Гц);
  2. длительность управляющего импульса на затворе Т1 (подстройка R10 — 130-150 мкс).
Работу приёмника

Прохождения импульсов передатчика в контрольных точках приёмника (выходы операционных усилителей Вывода 1, 14, 8 и 7.

Далее при поднесении металла к катушке появление положительного потенциала на выв. 8 и 7. При этом должен загореться красный светодиод «наличие металла».

На выходе микросхемы звукового генератора (выв. 3) появляется тон, частотой около 800 — 1000 Гц. Частота тона определяется конденсатором С13 и сопротивлением R27.

Для увеличения громкости на выходе микросхемы стоит транзисторе Т4 — 2N3906. Громкость в наушниках устанавливается сопротивлением R31, включенным последовательно с наушником.

Печатная плата металлоискателя «Винтик»

Схема металлоискателя собрана на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита по приведённому рисунку выше.

Расположение деталей на плате

Работа с металлоискателем

При включении регуляторами R14 «Фильтр» и R16 «Усиление» устанавливаем порог начала свечения светодиода. Настройка на максимальную чувствительность: находим такое положение, при котором в динамике едва прослушиваются щелчки!

Далее при поднесении металла щелчки переходят в треск и потом появляется тон генератора.

Принципиальная схема доработанного импульсного металлоискателя «VINTIK-PI»

Схема отличается от предыдущей:

  1. Добавлением вместо фильтра узла задержки на микросхеме NE555 и ключа на полевом транзисторе BF245. Длительность импульса регулируется подстроечным резистором от 50 до 100 мкс. В предыдущей версии нужная часть импульса вырезалась пассивным фильтром на R9, R12, R14, C8, C9, C10 теперь это делает узел задержки с ключом (NE555 и BF245). При этом решении упрощается задача настройки фильтра металлоискателя, а также возрастает чувствительность на 5-7 см, ток потребления возрос до 65 мА (в зависимости от катушки).
  2. Добавлена схема контроля питания на свободном элементе (IC 2.2) TL074. При понижении питания ниже 12В загорается светодиод. С 12 В до 10 В схема ещё работоспособна с небольшой корректировкой регулятора «усиления». Чувствительность при понижении питания тоже снижается.
  3. Изменена схема регулировки громкости. Теперь можно подключать к выходу как наушники, так и маломощный динамик. При подключении наушника динамик отключается.
  4. В данной схеме используется поисковая катушка «корзиночного типа» , состоящая из трёх витков компьютерного кабеля «витая пара» (без экрана). С её помощью удается получить большую чувствительность прибора.

Обсудить предложенные металлоискатели можно на нашем ФОРУМЕ здесь.

Если у Вас желание собрать схему, но нет необходимых деталей Вы можете купить набор для самостоятельной сборки металлоискателя «VINTIK-PI»

ВНИМАНИЕ!

Для начинающих радиолюбителей рекомендуем начать с более простого импульсного металлоискателя ПИРАТ.

Простой, но чувствительный металлоискатель PiTone2

Чуть больше двух лет назад на своём старом сайте я уже выкладывал проект нового металлодетектора PiTone. Первые результаты были обнадеживающими, но закончить проект я тогда не успел. Сейчас решил закончить начатое.

Чем отличается PiTone2 от других импульсных металлоискателей?

  • он имеет очень простую схему из недорогих деталей
  • высокая чувствительность
  • автоматическая настройка на индуктивность подключенной катушки
  • отображение светодиодами и тональностью звука уровня отклика мишени
  • легко калибруемый детектор разряда аккумулятора
  • стабилизация напряжения выходного каскада
  • высокая экономичность (ток потребления около 70 мА при токе катушки 2А)
  • режим отображения напряжения батареи (длительное нажатие кнопки)
  • два режима озвучки отклика (высокая чувствительность и режим отстройки от помех)

Схема металлодетектора PiTone2 очень похожа на схему PiTone первой версии. Она доказала свою повторяемость и надёжность работы в самых разных условиях работы, от обычного поискового варианта до исполнения в виде пинпоинтера или подводного металлоискателя.

В схеме всего один настраиваемый элемент — резистор R16, который необходим для подстройки усилителя к времени спада тока в поисковой катушке. Я проводил работы со стандартной «кощеевской» катушкой 27 витков провода ПЭВ 0,5мм, намотанной на оправке ф190мм с индуктивностью около 350 мкГн. Если Вы будете использовать катушку с меньшей индуктивностью (снайперка или подводная катушка), сопротивление R16 надо уменьшить, если индуктивность больше (глубинная рамка), сопротивление надо увеличить. Или применить переменный резистор большего номинала (с большим перекрытием настройки). С моей катушкой я получил около 20 см на советский пятак, около 15 см на колечко 1,5г, примерно пол метра на крышку от литровой кастрюли и около метра на батарею отопления. Если более тщательно подобрать сопротивление резистора, шунтирующего катушку, то дальность обнаружения можно еще увеличить.

При включении микроконтроллер производит тестирование деталей платы и калибруется на работу с установленными деталями. Когда огонёк на линейке из светодиодов бежит от первого к шестому, контроллер тестирует стабилизацию питания и ток катушки, при обратном движении огонька он калибруется на режимы усилителя.
Соответственно, если при первом сканировании произошла ошибка (преобразователь напряжения, катушка, батарея, провода), мигает первый светодиод, если неисправность в работе усилителя (или поддельный операционник), то мигать будет второй светодиод.

Извиняюсь за качество съёмки — снял вчера перед дождём по быстрому

В архиве содержатся схема, плата и две версии прошивки микроконтроллера (для разной разводки светодиодов).

Для расчета катушки можно воспользоваться одним из онлайн калькуляторов, например этим:
https://coil32.ru/calc/multi-layer.html

В металлоискателе применен микроконтроллер нового семейства, с более низковольтным и производительным ядром, поэтому процесс прошивки его программатором PICkit2 и PICkit3 немного отличается от прошивки контроллеров старых семейств. Как это сделать я описал тут: http://www.eddy.com.ua/archives/719

Два аккумулятора проще всего заряжать вот таким образом:

Окончание статьи о конструкции металлоискателя «PiTone2» читайте тут: http://www.eddy.com.ua/archives/784

Если у Вас возникнут вопросы или Вы захотите связаться со мной, сделайте это с помощью формы на страничке «Обратная связь»

Металлоискатель

Нет, нет, поиском кладов и реликвий я не занимаюсь. Металлоискатель потребовался для более прозаической цели. Просто при очередном ремонте квартиры возникла необходимость определить места расположения скрытых в досках гвоздей. Решил купить металлодетектор, но как обычно, в продаже есть все, кроме того, что нужно. Заказывать долго и дорого, а прибор нужен здесь и сейчас.

Читайте также  Электроизмерительная лаборатория радиолюбителя

Решил поискать схему самодельного металлоискателя. Нужен был простой в изготовлении и удобный в эксплуатации прибор, не содержащий дефицитных деталей. В наибольшей степени, на мой взгляд, всем этим требованиям отвечает металлоискатель «Малыш-FM», описание которого можно найти по адресу http://vrtp.ru/index.php?showtopic=14795&st=0. Его автор – Eddy71 (под таким именем он зарегистрировался на форуме), судя по всему, откуда-то из Украины.

Этот металлоискатель, который легко можно сделать своими руками, привлек внимание многих кладоискателей – он активно обсуждался на форуме в течение трех лет. Пришлось потратить изрядное количество времени, чтобы из 70 страничек форума извлечь полезную информацию. Следует отдать должное автору разработки за его долготерпение и корректные ответы на вопросы дилетантов, а также за доработку программы по просьбам пользователей.

Металлоискатель, а точнее, ручной селективный металлодетектор очень прост по конструкции – дешевый PIC плюс несколько пассивных компонентов. Принцип действия основан на детектировании изменения частоты генератора при приближении к поисковой катушке металлических предметов. Основное ноу-хау – это автоподстройка частоты, благодаря чему металлоискатель не реагирует на медленный дрейф частоты, вызванный изменением температуры и другими факторами.

Для поиска в грунте автор предлагает использовать металлоискатель с вынесенной на штанге поисковой катушкой диаметром 50. 200 мм без сердечника. Для уменьшения влияния дестабилизирующих факторов она должна быть экранирована. В ходе обсуждения кладоискатели – радиолюбители предложили много конструкций различных поисковых катушек. Ведь дальность обнаружения в большой степени зависит от конструкции и размеров катушки. Естественно, чем больше предмет, тем на большем расстоянии его можно обнаружить.

Для своих прозаических целей я поступил проще, намотал катушку на отрезке ферритового стержня М400НН диаметром 8 и длиной 50 мм от ферритовой антенны средневолнового приемника и разместил ее непосредственно на плате. Провод ПЭВ-2 0,15. 0,18 мм, число витков 220, но для повышения добротности лучше использовать литцендрат. Витки равномерно распределяются по длине стержня.

Поисковый генератор собран на внутреннем компараторе контроллера и возбуждается на частоте 18. 22 КГц. Частота опорного кварца контроллера должна быть 20 МГц, но в схеме можно использовать кварц на частоту в пределах 16. 20 МГц, пропорционально уменьшив частоту поискового генератора подбором числа витков катушки. Светодиоды HL1 и HL2 «сверхъяркие» с напряжением 3 В белого и синего цвета свечения соответственно. Можно использовать и обычные красный и зеленый светодиоды, но для исключения подсветки последовательно с ними придется включить не по одному, а по два-три диода VD1, VD2.

Металлодетектор различает магнитные и немагнитные металлы. При приближении к магнитному металлу (Fe) мигает белый светодиод HL1 и звучит прерывистый сигнал низкого тона, а при воздействии немагнитного металла (Cu, Al, Au) мигает синий HL2 и звучит сигнал более высокого тона. Частота повторения импульсов пропорциональна расстоянию до цели и ее размерам.

Кнопка SB1 нужна для быстрой калибровки. Дело в том, что для исключения влияния дестабилизирующих факторов, медленные и длительные изменения частоты программа игнорирует, считая их температурным дрейфом. Однако интеллектуальных способностей PIC не хватает для того, чтобы эта система автоподстройки корректно работала во всех ситуациях. Поэтому программисту пришлось пойти на некоторый компромисс между чувствительностью и помехоустойчивостью.

Например, если надолго задержать металлоискатель над железным гвоздем, а потом отвести в сторону, автоподстройка может сбиться и включится индикация наличия немагнитного металла, хотя вблизи катушки ничего нет. В этом случае нужно нажать SB1, металлоискатель откалибруется и все встанет на свои места. Эту особенность следует иметь в виду и не задерживать прибор над обнаруженным металлом более, чем на 2. 3 сек.

После включения питания желательно дать металлоискателю поработать 1-2 минуты для стабилизации частоты поискового генератора, а затем нажать кнопку быстрой калибровки. В программе предусмотрена звуковая сигнализация включения. Каждую минуту металлоискатель издает короткий звуковой сигнал – не забудьте меня выключить. Очень полезная функция!

Пьезоизлучатель BQ1 должен быть именно «пьезо». Электромагнитные «пищалки» здесь не подойдут. Отличить их можно по двум признакам. Во-первых, пьезоизлучатель при прозвонке мультиметром покажет бесконечное сопротивление, а электромагнитный излучатель имеет сопротивление около 40 Ом. Во-вторых диаметр пьезоизлучателя в несколько раз больше его толщины, а у электромагнитного излучателя они примерно равны. Имейте в виду, что в прайс-листах магазинов под видом пьезоизлучателя вполне может быть электромагнитный капсуль.

Для повышения громкости звука вместо пьезоизлучателя можно включить усилитель на транзисторе и динамик. Усилитель должен подключаться к выводу 7 контроллера через конденсатор 0,01. 0,1 МК, а питание на него лучше взять до стабилизатора, непосредственно с батареи.

Автор и посетители форума предлагают много вариантов печатной платы этого самодельного металлоискателя, но ни один из них меня не устроил. Пришлось разработать свою плату, на которой размещены все детали, включая батарею и катушку. Контроллер может быть PIC12F629 или PIC12F675 в DIP корпусе. Стабилизатор питания лучше использовать с малым падением напряжения LM2931Z 5.0. Питание от батареи «Крона», сейчас она называется 6F22, но радиолюбителям со стажем все-таки приятнее ее старое название. Потребляемый ток 10. 15 МА.

SMD компоненты типоразмеров 0805 или 1206. Конденсаторы C6 и С7 должны иметь по возможности низкий ТКЕ. Если тип конденсатора неизвестен, в первом приближении можно считать, что качество и термостабильность прямо пропорциональны габаритам конденсатора. Разумеется, МБМ или КБГ 50-х годов прошлого века использовать не рекомендую. Из отечественных можно применить К73-17 или другие пленочные. После монтажа всех элементов следует удалить остатки флюса с платы спиртом.

Налаживание металлоискателя заключается в настройке контура L1, C6, C7 на частоту 18. 22 КГц подбором числа витков катушки L1. Частоту можно контролировать на выводе 5 контроллера любым частотомером. Для облегчения этой процедуры при отсутствии измерительных приборов автор предусмотрел в программе звуковую сигнализацию об ошибках.

Дословно с сайта:

Если при включении или нажатии кнопки калибровки вместо сигнала «фьють!» (признак успешности процедуры) раздался длительный гудок и один короткий писк — частота контура сильно занижена, если коротких сигналов два — частота завышена.
Если звучат три коротких сигнала — частота нестабильна, контроллер не может дождаться нескольких замеров с одной частотой. Чаще всего это означает либо помехи в окружающем пространстве либо нестабильное питание (сильно севшая батарейка).
Если сигнал включения есть с паузой в 2-3 секунды, а сигналов ошибки нет — это признак того, что поисковый генератор не работает.

Автор предлагает еще один вариант металлоискателя — «Малыш-FM2». По сути, все то же самое, но опорный и измерительный генератор внешние, на транзисторах. Мотивируется это усложнение тем, что внутренний опорный генератор неустойчивости работает с кварцем 20 МГц при напряжении питания менее 5 В. А хочется запитать от 3 В. Внешний поисковый генератор, по утверждению автора, более термостабилен, чем внутренний на компараторе PIC. Но конкретных цифр и результатов измерений он не приводит. Я не проверял, может быть так, а может и нет.

Для экономии Вашего времени выкладываю всю информацию, доступную на конец 2012 года по обоим вариантам этих металлоискателей. В архивах прошивки, схемы и чертежи плат как от автора, так и от других радиолюбителей-кладоискателей. Есть там варианты прошивок для PIC12F635 и PIC12F683, но их я не проверял.

Первоначально металлоискатель «Малыш-FM» имел только звуковую индикацию, светодиоды появились в процессе обсуждения на форуме. Все авторские варианты прошивок для него, кроме одного, который я и использовал, не поддерживают управление светодиодами. Поэтому для приведенной здесь схемы подходит только MetFMv5f.hex. Слово конфигурации включено в прошивку, так что о FUSE битах можно не беспокоиться.

Опыт работы с этим металлоискателем показал, что селекция металла не всегда правильна. Почему-то на большие по площади и объему железные предметы (холодильник) он реагирует как на цветной металл. Видимо, тут дело в принципе работы. Ведь по сути измеряется изменение индуктивности катушки, а что и как на нее влияет – отдельный вопрос. Возможно, следует поэкспериментировать с конструкцией и размерами поисковой катушки. Да и с программой можно было бы поработать – довольно часто приходится пользоваться кнопкой быстрой калибровки.

К сожалению, исходный текст программы автор держит в секрете. А дизассемблировать и пытаться что-то понять — занятие неблагодарное. Тем не менее, прибор получился простой и удобный, вполне пригоден для практического использования.

Если Вы хотите искать не гвозди в досках, а что-то более ценное, следует использовать соответствующую конструкцию поисковой катушки. Как я уже писал, много информации о различных, проверенных на практике конструкциях катушек для этого металлоискателя есть в первоисточнике — на сайтах форумов «Малыш-FM» и «Малыш-FM2».