فلزیاب

آموزش ساخت یک دستکش فلزیاب را یاد می گیرید که با برد آردوینو و چند قطعه ارزان قیمت ساخته می شود. این دستکش فلزیاب نمی تواند جای دستگاه های فلزیاب را بگیرد اما یک پروژه آردوینو جالب است و کارکردهای مخصوص خودش را دارد.

گام اول: وسایل مورد نیاز

  • برد آردوینو UNO
  • سیم مگنت ۲۸ gauge
  • یک سوئیچ
  • یک بازر پیزو
  • دو عدد مقاومت ۱۰k
  • یک مقاومت ۱٫۲k
  • دو عدد خازن ۱۰۰n
  • دو عدد خازن ۲۲n
  • یک ترانزیستور BC547
  • یک باتری ۹ ولتی
  • دستکش کار

ابزار مورد نیاز

  • تخته چندلا
  • چسب چوب
  • کاغذ سنباده
  • برد بورد
  • سیم جامپر ماده/نر
  • سیم جامپر نر/ماده
  • برد آزمایشی
  • دستگاه لحیم کاری
  • سیم استاندارد
  • سیم چین
  • رنگ

گام دوم: کویل را بسازید


اولین کاری که باید بکنید ساخت قطعه ای است که سیم مگنت را نگه می دارد و تبدیل به کویل پروژه می شود. شکل این قطعه باید گرد و قطرش باید ۱۵٫۲ سانتیمتر باشد. با مراجعه به این لینک می توانید فایل طراحی قطعه ای که ما استفاده کرده ایم را ببینیم.

فایل هایی که دانلود کرده اید را به دستگاه CNC ارسال کنید و تخته چندلا را با آن ببرید. می توانید چوب را بدون CNC و با ابزارهای دیگر هم ببرید. دو حلقه ای که بریده را با چسب چوب بهم بچسبانید. بعد از خشک شدن چسب هم، لبه ها را سنباده بکشید تا کاملاً نرم بشوند.

حالا بدنه کویل آماده است و می توانید پیچیاندن سیم را شروع کنید. ۱۲ سانتیمتر از سر سیم را آزاد بگذارید تا بعداً آن را به مدار وصل کنید. پیچاندن سیم دور کویل را از این نقطه شروع کنید و سی بار سیم را دور کویل بپیچید. پیچاندن سیم را تا حد ممکن محکم و مرتب انجام بدهید.

بعد از ۳۰ دور، ۱۲ سانتیمتر سیم دیگر برای اتصال به مدار باز بگذارید.

گام سوم: مدار را بسازید

مدار دستکش فلزیاب را ابتدا روی برد بورد می سازیم و بعد از تست، آن را روی برد اصلی لحیم می کنیم. شماتیک مدار هم در تصاویر بالا موجود است.نصب قطعات روی برد بورد ترتیب خاصی ندارد و می توانید از هرجا که خواستید، شروع کنید. ما از ترانزیستورها شروع کردیم و سپس مقاومت ها، خازن ها، سیم های نر/نر و در نهایت برد آردوینو را وصل کردیم. بعد از نصب این قطعات هم نوبت به بازر و سوئیچ و سیم های نر/نر برد بورد و آردوینو می رسد.


بعد از اینکه مدار را روی برد بورد ساختید، کویل را به آن وصل کنید. برای اینکار سیم سر کویل را کمی بخراشید تا روکش آن از بین برود. سپس کویل را با سیم جامپر ماده/نر به برد بورد وصل کنید. سر نر به برد بورد و سر ماده به سیم مگنت کویل وصل می شود.یکبار دیگر مدار ار چک کنید و مطمئن شوید سیم ها به پین های درست وصل شده اند. حالا مدار برای تست آماده است اما ابتدا باید کدها را روی آردوینو آپلود کنید.

گام چهارم: کدهای آردوینو را آپلود کنید

قبل از اینکه سراغ کدهای آردوینو برویم، یکبار روش اتصال آردوینو به مدار را یادآوری می کنیم:

  • اسیلاتور کویل جستجو (۲۰-۲۰۰kHz) را به پین Pin5 وصل کنید؛
  • پیزو را بین Pin13 و GND وصل کنید.
  • دکمه NULL را بین Pin12 و GND وصل کنید.

کدهای زیر را کپی و از طریق نرم افزار روی برد آردوینو آپلود کنید.

//

#define SET(x,y) (x |=(1<

 

#define CLR(x,y) (x &= (~(1<

 

#define CHK(x,y) (x & (1<

 

#define TOG(x,y) (x^=(1<

 

unsigned long t0=; //-Last time

 

int t=; //-time between ints

 

unsigned char tflag=; //-Measurement ready flag

 

float SENSITIVITY= 1000.0; //-Guess what

 

//-Generate interrupt every 1000 oscillations of the search coil

 

SIGNAL(TIMER1_COMPA_vect)

 

{

 

OCR1A+=1000;

 

t=micros()-t0;

 

t0+=t;

 

tflag=1;

 

}

 

void setup()

 

{

 

Serial.begin(9600);

 

pinMode(13,OUTPUT); //-piezo pin

 

digitalWrite(12,HIGH); //-NULL SW. pull up

 

//-Set up counter1 to count at pin 5

 

TCCR1A=;

 

TCCR1B=0x07;

 

SET(TIMSK1,OCF1A);

 

}

 

//-Float ABS

 

float absf(float f)

 

{

 

if(f<0.0)

 

return -f;

 

else

 

return f;

 

}

 

int v0=; //-NULL value

 

float f=; //-Measurement value

 

unsigned int FTW=; //-Click generator rate

 

unsigned int PCW=; //-Click generator phase

 

unsigned long timer=; //-Click timer

 

void loop()

 

{

 

if(tflag)

 

{

 

if(digitalRead(12)==LOW) //-Check NULL SW.

 

v0=t; //-Sample new null value

 

f=f*0.9+absf(t-v0)*0.1; //-Running average over 10 samples

 

tflag=; //-Reset flag

 

float clf=f*SENSITIVITY; //-Convert measurement to click frequency

 

if(clf>10000)

 

clf=10000;

 

FTW=clf;

 

Serial.println(f);

 

}

 

//-Click generator

 

if(millis()>timer)

 

{

 

timer+=10;

 

PCW+=FTW;

 

if(PCW&0x8000)

 

{

 

digitalWrite(13,HIGH);

 

PCW&=0x7fff;

 

}

 

else

 

digitalWrite(13,LOW);

 

}

 

}

گام پنجم: کویل را تست کنید و مدار را لحیم کنید

بعد از آپلود کدها می توانید فلزات را با دستکش فلزیاب تشخیص بدهید. برای اینکار آردوینو را به باتری ۹ ولت وصل کنید و سوئیچ را بزنید. حالا می توانید تست را شروع کنید. اگر تست دستکش فلزیاب موفقیت آمیز بود، می توانید انتقال مدار به برد اصلی را آغاز کنید. مداری که روی برد بورد است، پایداری کافی برای تشخیص فلزات را ندارد و باید لحیم کاری بشود.


کار انتقال مدار را براساس ستون های برق و اتصال به زمین برد بورد انجام بدهید. به این ترتیب می توانید بعداً این بخش ها را روی برد اصلی بهم وصل کنید. روی برد اصلی از سیم استاندارد – که سرش لخت شده – استفاده می کنیم.

قطعات را به ترتیب و یکی یکی از برد بورد به برد اصلی منتقل کنید و وقتی اینکار تمام شد، همه قطعاتی که روی برد بورد در یک ردیف بودند را بهم لحیم کنید.

سیمی که از سوئیچ به GND وصل می شود و سیمی که از سوئیچ به Pin12 وصل می شود، باید لحیم بشوند. سیمی که از بازر به GND وصل می شود و سیمی که از سوئیچ به Pin13 وصل می شود، هم باید لحیم بشوند.

باید به هر کدام از بخش های برق و اتصال به زمین برد اصلی یک سیم وصل کنید تا بتوانید از طریق آنها برد را به آردوینو وصل کنید. سپس تمام قطعات بخش برق را به یکدیگر و قطعات بخش اتصال به زمین را به یکدیگر وصل کنید.

بعد از اینکه همه قطعات و اتصالات را روی برد اصلی بهم لحیم کردید، سیم های خروجی برد را هم به سیم مگنت کویل لحیم کنید.


نویسنده : امیررضا علیزاده

کانال تلگرامی : ARDUINOUNOR3@

سازنده کانال : yooz1338@ 

10 اسفند 1396 - 21:58

نظرات کاربران

امتیاز کل

در حال حاضر نظری ثبت نشده است

ثبت نظر

امتیاز شما

طراح : امیررضا علیزاده