Pengesan Logam Arduino: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Arduino adalah syarikat, projek, dan komuniti pengguna perkakasan dan perisian komputer sumber terbuka yang merancang dan mengeluarkan peralatan mikrokontroler dan mikrokontroler papan tunggal untuk membina peranti digital dan objek interaktif yang dapat merasakan dan mengawal objek dalam dunia fizikal dan digital.

Dalam Instructable ini, kita akan membuat Metal Detector. PS: Ini tidak bertujuan untuk pemula.

Pengesan logam adalah alat elektronik yang mengesan kehadiran logam berdekatan. Pengesan logam berguna untuk mencari kemasukan logam yang tersembunyi di dalam objek, atau objek logam yang terkubur di bawah tanah.

Tetapi alat pengesan logam yang akan menjadikannya tidak berguna dalam kes sebenar, hanya untuk keseronokan dan pembelajaran.

Langkah 1: Bahan yang Diperlukan

1. Arduino Nano
2. Gegelung
3. Kapasitor 10 nF
4. Pizo Buzzer
5. Perintang 1k
6. Perintang 330 Ohm
7. LED
8. 1N4148 Diod
9. Papan roti
10. Wayar Pelompat
11. Bateri 9V

Langkah 2: Rajah Litar

Kami telah menggunakan Arduino Nano untuk mengendalikan keseluruhan Projek Pengesan Logam ini. LED dan Buzzer digunakan sebagai penunjuk pengesanan logam. Gegelung dan kapasitor digunakan untuk mengesan logam. Diod isyarat juga digunakan untuk mengurangkan voltan. Dan perintang untuk menghadkan arus ke pin Arduino.

Apabila mana-mana logam mendekati gegelung maka gegelung mengubah kearuhannya. Perubahan induktansi ini bergantung pada jenis logam. Ia berkurang untuk logam bukan magnet dan meningkat untuk bahan feromagnetik seperti besi. Bergantung pada teras gegelung, nilai induktansi berubah secara drastik. Dalam gambar di bawah ini anda dapat melihat induktor berpori udara, di induktor ini, tidak akan ada inti padat. Mereka pada dasarnya gegelung ditinggalkan di udara. Medium aliran medan magnet yang dihasilkan oleh induktor adalah apa-apa atau udara. Induktor ini mempunyai nilai induktansi yang sangat kurang.

Induktor ini digunakan apabila memerlukan nilai beberapa microHenry. Untuk nilai yang lebih besar daripada beberapa milliHenry, ini tidak sesuai. Pada gambar di bawah, anda dapat melihat induktor dengan teras ferit. Induktor Ferrite Core ini mempunyai nilai induktansi yang sangat besar.

Ingat luka gegelung di sini adalah cored udara, jadi apabila sekeping logam dibawa dekat gegelung, potongan logam bertindak sebagai inti untuk induktor cored udara. Dengan logam ini bertindak sebagai teras, induktansi gegelung berubah atau meningkat dengan ketara. Dengan peningkatan mendadak gegelung ini, reaktans keseluruhan atau impedans litar LC berubah dengan banyak jika dibandingkan tanpa bahagian logam.

Langkah 3: Bagaimana Ia Berfungsi?

Mengendalikan Arduino Metal Detector ini agak sukar. Di sini kami menyediakan gelombang blok atau nadi, yang dihasilkan oleh Arduino, ke penapis lulus tinggi LR. Oleh kerana itu, lonjakan pendek akan dihasilkan oleh gegelung dalam setiap peralihan. Panjang nadi lonjakan yang dihasilkan sebanding dengan induktansi gegelung. Oleh itu dengan bantuan denyutan Spike ini kita dapat mengukur induktansi Coil. Tetapi di sini sukar untuk mengukur induktansi tepat dengan lonjakan itu kerana lonjakan itu berdurasi sangat pendek (kira-kira 0.5 mikrodetik) dan itu sangat sukar untuk diukur oleh Arduino.

Oleh itu, bukan menggunakan kapasitor yang dikenakan oleh nadi atau lonjakan yang meningkat. Dan memerlukan beberapa denyutan untuk mengisi kapasitor ke titik di mana voltannya dapat dibaca oleh pin analog Arduino A5. Kemudian Arduino membaca voltan kapasitor ini dengan menggunakan ADC. Setelah membaca voltan, kapasitor habis dengan cepat dengan menjadikan pin capPin sebagai output dan menetapkannya menjadi rendah. Seluruh proses ini memerlukan sekitar 200 mikrodetik untuk diselesaikan. Untuk hasil yang lebih baik, kami mengulangi pengukuran dan mengambil rata-rata hasilnya. Begitulah cara kita mengukur induktansi Coil. Setelah mendapat hasilnya, kami memindahkan hasilnya ke LED dan buzzer untuk mengesan kehadiran logam. Periksa kod Lengkap yang diberikan di akhir Artikel ini untuk memahami cara kerjanya.

Kod Arduino lengkap diberikan di akhir Artikel ini. Dalam memprogram bahagian projek ini, kami telah menggunakan dua pin Arduino, satu untuk menghasilkan gelombang blok untuk diberi makan di Coil dan pin analog kedua untuk membaca voltan kapasitor. Selain daripada dua pin ini, kami telah menggunakan dua lagi pin Arduino untuk menyambungkan LED dan buzzer. Anda boleh menyemak kod lengkap dan Video Demonstrasi Arduino Metal Detector di bawah. Anda dapat melihat bahawa setiap kali ia mengesan logam, LED dan Buzzer akan berkelip dengan cepat.

Langkah 4: Masa Pengekodan

Asalnya Diterbitkan di Circuit Digest oleh Saddam