Détecteur de métaux à pointeur - Arduino : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

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Si vous êtes un passionné de détecteur de métaux ou si vous recherchez simplement un outil d'atelier pratique, vous aimerez ce pointeur portable unique pour affiner l'emplacement spécifique d'une cible métallique.

En utilisant quatre bobines de recherche indépendantes, des couleurs LED froides pour la force du signal et un retour haptique, vous pouvez facilement distinguer plusieurs objets métalliques.

Étape 1: Rassemblez les matériaux

Il existe plusieurs variantes de conceptions de détecteurs de métaux. Ce type particulier de détecteur de métaux est un détecteur à induction d'impulsions qui utilise des bobines d'émission et de réception séparées. Remarque: le circuit vient d'être simplifié pour réduire le besoin de diodes de signal et améliorer la sensibilité en utilisant des dispositifs FET 2N7000 sur la bobine TX.

1. Arduino Pro Mini
2. Module USB vers série pour programmer le Mini Pro
3. Circuit intégré de comparateur différentiel quad LM339
4. Vero Board - 2 pièces (16x11 trous et 34x11) voir photo pour orientation
5. Transistor BC548 NPN x 4
6. Commutateur MOSFET 2N7000 x 5
7. Avertisseur piézo
8. Moteur de vibration de pièce pour la rétroaction haptique
9. Module LED RVB WS2812 x 4
10. Résistance 1k x 4
11. Résistance 10k x 4
12. 47 Ohm Résistance x 4
13. Résistance 2.2K x 4
14. Condensateur en céramique 330pf
15. Condensateurs en polyester 0.15uF
16. Rouleau de fil de cuivre émaillé de 0,3 mm (normalement en rouleaux d'environ 25 g de poids)
17. Interrupteur à bouton-poussoir
18. 4 x bâtonnets de bambou de 2 mm de diamètre
19. Tuyau de conduit électrique 20mm diamètre longueur 15cm
20. Conduit de conduit électrique flexible 32 mm de diamètre longueur 15 cm
21. Réducteur de conduit électrique 25/20mm
22. Réducteur de conduit électrique 32/25mm
23. Tuyau d'évacuation en plastique taille standard de 32 mm (mesure intérieure de 32 mm)
24. Butée de Conduit Électrique 25mm
25. Raccord de terminaison de tuyau d'évacuation 32mm
26. Bâton de colle
27. Pistolet à colle chaude
28. Foret de 2 mm et 3 mm
29. Perceuse à main
30. Pistolet d'étiquetage ou ruban adhésif adapté pour étiqueter 16 fils séparés
31. Brancher le fil
32. Banque d'alimentation rechargeable USB 2200mha
33. Câble USB pouvant être modifié

Étape 2: Construire des bobines de recherche

La première photo montre une bobine de recherche finie avec 8 bobines et 16 fils étiquetés s'étendant au centre de l'assemblage de la bobine. Cela peut sembler intimidant, mais c'est assez simple car j'ai fourni un modèle et une méthode pour construire facilement.

La première bobine est située à l'extrémité de l'assemblage de la bobine afin que vous puissiez localiser plus facilement la cible. Il y a trois paires séparées de bobines sur le côté de l'assemblage de bobines.

1. Préparez l'assemblage de la bobine

Coupez une longueur de 15 cm de tuyau de conduit électrique de 20 mm. Téléchargez le modèle fourni, imprimez sur du papier A4 puis découpez et collez à l'extérieur du tuyau. Assurez-vous que la flèche est à une extrémité du tuyau.

2. Percez les trous

Utilisez un foret de 2 mm pour percer les 16 trous marqués sur le gabarit pour maintenir les bobines en place. Le diamètre de ces trous doit être juste assez grand pour contenir une brochette de bambou selon les photos.

3. Bobine de recherche du canal 1

La première paire de bobines de recherche est située à l'extrémité de l'assemblage de bobines afin que vous puissiez localiser la cible plus facilement. Il s'agit d'une bobine extérieure et intérieure selon la photo. La bobine intérieure est de 12 mm de diamètre enroulée avec 20 tours de fil de cuivre. Ceci est collé en place avec de la colle chaude. Les deux fils sont passés dans le tube avec une longueur supplémentaire de 10 cm s'étendant au-delà de l'extrémité du tube. ASSUREZ-VOUS D'ÉTIQUETER LES EXTRÉMITÉS DES BOBINES AFIN QU'ELLES PEUVENT ÊTRE IDENTIFIÉES FACILEMENT LORS DU RACCORDEMENT À LA CARTE DE CIRCUITS.

La bobine extérieure est simplement enroulée autour de l'extrémité du conduit de 20 mm avec 20 tours de fil de cuivre et les extrémités sont passées à travers le trou marqué sur le gabarit.

4. Bobine de recherche des canaux 2-4 Les 3 bobines suivantes sont situées sur le côté de l'assemblage de la bobine. Utilisez 4 brochettes en bambou pour fournir un point stable pour enrouler les bobines en place jusqu'à ce qu'elles soient collées et étiquetées. Ceux-ci sont clairement marqués sur le gabarit et sont enroulés avec 20 tours de fil de cuivre puis collés en place avec de la colle chaude.

Commencez par la bobine intérieure en premier afin qu'elle n'interfère pas avec le processus d'enroulement lorsque vous arrivez à la bobine suivante.

Les deux fils sont passés dans le tube avec une longueur supplémentaire de 10 cm s'étendant au-delà de l'extrémité du tube. ASSUREZ-VOUS D'ÉTIQUETER LES EXTRÉMITÉS DES BOBINES AFIN QU'ELLES PEUVENT ÊTRE IDENTIFIÉES FACILEMENT LORS DU RACCORDEMENT À LA CARTE DE CIRCUITS.

Étape 3: Construisez le circuit

Le résultat de cette étape est de produire les deux circuits imprimés prêts à être connectés aux bobines de recherche. Il se compose de deux circuits imprimés pour minimiser la taille. J'ai essayé de fournir plusieurs photos des deux côtés de chaque planche pour faciliter la construction. Je vais essayer de produire une mise en page des composants dans la semaine à venir.

Étape 4: Ajouter des LED à l'assemblage de la bobine

Imprimez une copie supplémentaire du modèle d'assemblage de bobine fourni et utilisez-le comme pochoir pour obtenir l'espacement correct des LED. Suivez la méthode sur les photos pour positionner et souder soigneusement les LED.

J'ai utilisé une bande de ruban adhésif pour maintenir les LED en place tout en coupant et en soudant les fils. Veillez à ne pas surchauffer les LED et assurez-vous que chaque connexion LED est orientée selon le schéma de circuit.

Les LED WS2182 ont un IC intégré qui leur permet d'être adressés par l'Arduino à l'aide de trois fils séparés, mais une large gamme de couleurs et de luminosités peut être créée en envoyant une commande à la LED. Cela se fait via une bibliothèque spéciale chargée dans l'IDE Arduino couvert dans la section de test.

Une fois que les quatre LED sont placées, soudez 3 fils pour la connexion de données, positive et négative au PCB. Percez un trou de 3 mm dans l'assemblage et repassez-le par le centre du tube comme pour les autres fils. Assurez-vous d'étiqueter correctement les fils.

Étape 5: Préparation du boîtier

La construction de l'enceinte a été réalisée à partir de pièces pouvant provenir de n'importe quelle bonne quincaillerie.

Les photos présentent l'approche pour connecter l'enceinte ensemble à l'aide des matériaux fournis.

Le bloc d'alimentation USB est monté à l'intérieur du tube de 32 mm et maintenu en place avec de la colle chaude. La position des ports USB vous permet de connecter un câble USB pour alimenter l'Arduino et en même temps de fournir un accès pour le chargement via le capuchon d'extrémité amovible. Voir photo.

Étape 6: Tout assembler

1. Assemblage physique

La dernière étape consiste à connecter les circuits imprimés aux bobines, aux LED, au bloc d'alimentation et à l'interrupteur d'alimentation conformément au schéma de circuit. La LED et le moteur vibrant ne fonctionneront pas lorsqu'ils sont connectés à l'USB car ils sont alimentés par l'alimentation brute. Cependant, cela peut être testé avec la batterie connectée.

2. Chargement du code Arduino et test

Avant de charger le code Arduino, vous devrez ajouter la bibliothèque "FastLED.h" en tant que bibliothèque pour piloter les LED WS2182.

Une série de traces d'oscilloscope a été fournie pour le dépannage en cas de problème.

3. Utilisation de l'unité

L'unité fonctionne en calibrant après avoir appuyé sur le bouton d'alimentation et le maintenir enfoncé. Toutes les LED clignotent lorsque l'appareil est prêt à être utilisé. Maintenez le bouton poussoir enfoncé pendant la recherche. Les LED changent de bleu-vert, rouge, violet en fonction de la force de l'objet cible. Le retour haptique se produit lorsque les LED deviennent violettes.

Allez maintenant trouver un trésor !!

Deuxième prix du concours LED 2017