9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Металлоискатель SKIF-PI autotune на микроконтроллере AT90S2313

Описанный здесь металлоискатель SKIF_PI autotune нельзя отнести к простым: это импульсный металлодетектор на микроконтроллере. Зато он обладает высокой чувствительностью, которую можно ступенчато регулировать: на максимальной чувствительности он будет реагировать даже на самые мелкие предметы (и более крупные), на минимальной - только на крупные, отсекая мелкие. Изначально данный прибор был разработан как глубинный, но затем адаптирован для любых условий, как, например, поиск кладов.

В схеме кладоискателя содержится очень распространённый микроконтроллер AT90S2313-10PI. Несмотря на то, что он уже снят с производства, его ещё вполне можно найти. На микроконтроллере реализован узел автоподстройки. По этой причине прибор имеет высокую стабильность: его не нужно подстраивать во время работы.

Во время поиска металлоискатель потрескивает, как счётчик Гейгера - это работает автоподстройка. При обнаружении металла частота звука резко увеличивается - он начинает пищать. При зависании над целью звук не исчезает (хотя при долгом зависании автоподстройка будет медленно понижать частоту звука), поэтому прибор прекрасно работает в статическом режиме: это значит, что при обнаружении цели не обязательно постоянно перемещать катушку. Если же убрать катушку от цели, частота звука быстро вернётся к одиночным потрескиваниям. В этом режиме производится также световая индикация в виде мигающего светодиода, что означает, что прибор находится в рабочем режиме максимальной установленной чувствительности.

Большой плюс данного кладоискателя в том, что он подстраивается под катушки любого диаметра.

Поисковая катушка имеет диаметр 25-30 см и состоит из 20-27 витков провода диаметром 1 мм. Катушка не экранирована, провод от катушки к прибору не экранирован.

Кнопка RESET предназначена для сброса (рестарта) микроконтроллера.

Кнопка FAST TUNE быстро "успокаивает" кладоискатель, когда катушка находится не над целью. Это может быть необходимо при смене катушки или в том случае, если прибор постоянно издаёт звуковой сигнал после того, как поисковая катушка покинула область цели.

Переменный резистор ПОРОГ СРАБАТЫВАНИЯ АВТОПОДСТРОЙКИ служит для настройки режима одиночных звуковых потрескиваний, а регулятор ПОЛОСА ЗАХВАТА АВТОПОДСТРОЙКИ задаёт ширину полосы, в которой автоподстройка будет срабатывать. Включив прибор, Вы быстро поймёте, как пользоваться этими регулировками.

Так как чувствительность прибора очень высока, в условиях городской квартиры он может реагировать на арматуру в полу, потолке и стенах. По этой причине первое включение следует проводить, подвесив поисковую катушку примерно между полом и потолком. Регуляторами следует добиться редких одиночных потрескиваний и мигания светодиода. Для ускорения перевода прибора в это "нулевое" состояние, следует использовать кнопку Fast tune zero.

Как было отмечено в начале, прибор имеет возможность переключения режимов чувствительности по размеру цели. Эта возможность была введена автором устройства уже после разводки печатной платы, поэтому контактные площадки для проводов не разведены. Их можно подпаять непосредственно к ножкам МК. Используются следующие выводы:

• 1 ступень (максимальная чувствительность к любым предметам) -вывод 6
• 2 ступень - вывод 3
• 3 ступень - вывод 19
• 4 ступень - вывод 18
• 5 ступень - вывод 17
• 6 ступень - вывод 14
• 7 ступень (отсечение реагирования на мелкие предметы) - выводы не замкнуты на минус

После переключения режимов чувствительности, необходимо нажимать кнопку Reset.

В целом данный кладоискатель довольно прост в обращении и отлично работает.

Авторская страница с описанием прибора:



Схема:


кликните для увеличения
Печатная плата в формате Sprint Layout: skif.lay

Прошивка микроконтроллера AT90S2313, v3.0: skif_v3.hex (апрель, 2007). Для программирования можно использовать универсальный программатор для AVR и PIC.

В режиме максимальной чувствительности к мелким предметам нам так и не удалось настроить металлодетектор, поэтому был введён дополнительный регулятор для "грубой" регулировки (он отмечен на схеме). В конструкции он вынесен на боковую сторону и настраивается всего один раз - после включения прибора, для понижения частоты звука без металлической цели под катушкой. Точная настройка осуществляется описанными выше регуляторами.


Кладоискатель собран в корпусе от пожарной сигнализации, от которой использован штатный свинцовый аккумулятор 12В 1,2АЧ. В качестве звукоизлучателя применён маленький buzzer от материнской платы компьютера, его звук прекрасно слышен на улице даже через корпус. Переключатель режимов чувствительности - галетный. Остальные элементы регулировок - любого типа.


Катушка выполнена из алюминиевого провода от дросселей стабилизатора лампового телевизора, что дало облегчение её веса, затем залита эпоксидной смолой. Крепление катушки к штанге - любой конструкции, например - при помощи пластиковых уголков. Обратите внимание, что все элементы крепления катушки должны быть неметаллическими. Сам прибор в виду его габаритов и веса, который даёт свинцовый аккумулятор, носится на ремешке через плечо. Провод от катушки - длиной 2 метра, гибкий двужильный. Сечение этого провода должно быть не меньше (а лучше - вдвое больше), чем сечение провода катушки. Провод овивает штангу снизу вверх и заканчивается штекером.

Ошибки:

• индуктивность катушки получилась 800мкГн, что вдвое больше, чем нужно
• Не нужно пропитывать витки эпоксидкой, так как возрастает межвитковая ёмкость
• Необходимо применить более надёжный разъём

Поисковая катушка после покраски:


Крепление к штанге (с помощью пластикового болта):

Понравилась статья? Кащей говорит: поделись с друзьями!