Localizador de Pocket Metal

Ferramentas e máquinas necessárias

Impressora 3D (genérica)

Sobre este projeto

Introdução:Pocket Metal Locator - Arduino

Etapa 1:lista de materiais e como funciona

• 3,7v 350mAh LiPo Tamanho da bateria:38 mm x 20 mm x 7,5 mm
• Folha de dados do carregador de bateria TP4056 USB LiPo
• Resistor de 4,7 K para limitar a corrente de carga da bateria LiPo abaixo de 300 mA
• Arduino Pro Mini
• FTDI USB para módulo serial para programação do Mini Pro
• Circuito integrado comparador diferencial quádruplo LM339
• Placa Vero - 2 peças cortadas em orifícios 20x9 e 34x9 (veja a foto para obter a orientação correta)
• BC548 NPN Transistor x 4
• 2N7000 MOSFET Switch x 5
• Piezo Buzzer
• Motor de vibração de moeda para feedback tátil
• Módulo LED WS2812 RGB x 4
• Resistor 1k x 4
• Resistor de 10k x 4
• 47 Ohm Resistor x 4
• Resistor 2.2K x 4
• 150pf Capacitor de cerâmica x 8
• Capacitor 0,18uF de poliéster x 4
• Rolo de fio de cobre esmaltado de 0,3 mm (normalmente vem em rolos com peso aproximado de 25g)
• Interruptor de botão de pressão montado em PCB
• pistola de cola quente
• Broca de 10 mm
• Broca portátil
• Pistola de etiqueta ou fita adesiva adequada para rotular fios de conexão de 16 fios separados
• Acesso a uma impressora 3D

Etapa 2:imprima o caso

Etapa 3:construir e montar as bobinas de pesquisa

Etapa 4:construir o circuito

Etapa 5:adicionar indicadores LED

Etapa 6:montagem e teste da unidade

Etapa 7:conectar a bateria recarregável

Etapa 8:Teste final e operação

Código

• Pocket_Metal_Locator_V11.ino

Pocket_Metal_Locator_V11.ino C / C ++

 / * Pocket Metal Locator - Arduino Pro Mini abril 2018 TechKiwiGradgetsVersion 11 - Primeira versão instrutível * /// WS2182 Configuração da biblioteca do driver de LED # include "FastLED.h "// Quantos leds em sua faixa? #Define NUM_LEDS 4 // Nota:o primeiro LED é o endereço 0 # define DATA_PIN 11 // Nota:D11 usado para controlar a cadeia de LED // Define a matriz de ledsCRGB leds [NUM_LEDS]; / / Variáveis ​​de suavização para LPFconst float alpha =0,85; float smoothedvalue1 =1000; float smoothedvalue2 =1000; float smoothedvalue3 =1000; float smoothedvalue4 =1000; int sthreshold =100; // A leitura mínima da função pulseIn garante a amostragem acima do noisefloat ledthreshold1 =0.93; // Porcentagem abaixo da linha de base antes de definir os LEDs Purplefloat ledthreshold2 =0.96; // Porcentagem abaixo da linha de base antes de definir os LEDs Redfloat ledthreshold3 =0,99; // Porcentagem abaixo da linha de base antes de definir os LEDs Greenfloat ledthreshold4 =0.998; // Porcentagem abaixo da linha de base antes de definir os LEDs Blue // Callibration Variablesboolean sample =false; // se verdadeiro, então não recalibrar thresholdsint calcounter =0; // Usado para contar o número de vezes que uma amostra foi obtidaint scount =200; // Número de leituras antes da calibração uma vez, somente após a ativaçãoint numsamples =20; // Número de amostras tiradas antes de calcular a médiaint t1 =100; // Duração em microssegundos que os LEDs acendem durante a calibraçãolong calav1 =0; // Usado para calcular a média de dez sampleslong calav2 =0; // Usado para calcular a média de dez sampleslong calav3 =0; // Usado para calcular a média de dez sampleslong calav4 =0; // Usado para calcular a média de dez amostrasint div1 =0; // Contador do divisor para o número de amostras tomadasint div2 =0; int div3 =0; int div4 =0; // Quatro canais denotados por A, B, C, Dint divA =0; tempA longo =0; pcontadorA longo =0; // Largura de pulso não filtrada do canal 1int divB =0; long tempB =0; long pcounterB =0; // Largura de pulso não filtrada do canal 2int divC =0; long tempC =0; long pcounterC =0; // Largura de pulso não filtrada do canal 1int divD =0; long tempD =0; long pcounterD =0; // Largura de pulso não filtrada do canal 1int pwindow =7500; // Valor de tempo limite máximo para largura de pulso // ***************************************** *********** int dly1 =4; // Período de tempo que o pino TXR permanece alto (tipicLLY 4uS) int dly2 =1; // Atraso após o pino TXR ficar BAIXO antes da leitura começar a ler a duração do pulso - normalmente 1 uS int dly3 =500; // Atraso em microssegundos após a amostragem da largura de pulso antes de iniciar o próximo ciclo // *********************************** ***************** int threshdiff =15; // Adicione à média para se tornar o limite específico onde o LED acenderá (Alterado V21 de 25 para 20) long pulseav =0; // Armazena o valor da saída para calibração // Motor de vibração boolean haptic =false; // Sinalizador usado para ligar o motor de vibração por um período de tempo int vduration =1; // Número de ciclos do programa que o motor de vibração habilitou int vcounter =vduration; // v cycle counter void setup() {// Vibration Motor/Haptic Feedback pinMode(12,OUTPUT); // Vibration Motor driver from Arduino - D10 digitalWrite(12,LOW); // Turn off motor Serial.begin(115200); // Setupserial interface for test data outputs// WS2182 LED Driver Setup LEDS.addLeds(leds,NUM_LEDS); // Default if RGB for this however may vary dependent on LED manufacturer LEDS.setBrightness(5); //Set brightness of LEDs here // limit my draw to 1A at 5v of power draw FastLED.setMaxPowerInVoltsAndMilliamps(5,100); FastLED.setDither(0); // Turns off Auto Dithering function to remove flicker// Arduino Mini Pro logical pin assignements// Logical Pin Name 2,3,4,5,6,7,8,9 Equates to D2-D9 Pin Name Printed On Board // Logical Pin Name 10,11,12,13,14,15,16,17 Equates to D10-D13, A0-A3 Pin Name Printed On Board// Piezo Buzzer pinMode(10,OUTPUT); // Piezo Buzzer driver from Arduino - D10// Transmit pinMode(2,OUTPUT); // Pulse output from Arduino - D2 pinMode(4,OUTPUT); // Pulse output from Arduino - D4 pinMode(6,OUTPUT); // Pulse output from Arduino - D6 pinMode(8,OUTPUT); // Pulse output from Arduino - D8 // Channel A pinMode(3,INPUT); // Signal input to Arduino from pin 2 on LM339 - D3// Channel B pinMode(5,INPUT); // Signal input to Arduino from pin 1 on LM339 - D5// Channel C pinMode(7,INPUT); // Signal input to Arduino from pin 14 on LM339 - D7// Channel D pinMode(9,INPUT); // Signal input to Arduino from pin 13 on LM339 - D9 }void loop(){// Pulse and read Coil ---------------------------------------------// Channel 1 (point of Wand)digitalWrite(2,HIGH); // Set the TX pin to highdelayMicroseconds(dly1); // Delay before setting low on output pindigitalWrite(2,LOW); // Set TX pin to lowdelayMicroseconds(dly2); // Delay before sampling pulse widthpcounterA =pulseIn(3,LOW,pwindow);digitalWrite(2,LOW); // Set the TX pin to LOWdelayMicroseconds(dly3); // Delay before sampling pulse width// Apply Low Pass Filter to signal to smooth Channel 1 if (pcounterA>=sthreshold) { smoothedvalue1 =(alpha * smoothedvalue1) + ( (1 - alpha) * pcounterA); } pcounterA =smoothedvalue1;// Channel 2digitalWrite(4,HIGH); // Set the TX pin to highdelayMicroseconds(dly1); // Delay before setting low on output pindigitalWrite(4,LOW); // Set TX pin to lowdelayMicroseconds(dly2); // Delay before sampling pulse widthpcounterB =pulseIn(5,LOW,pwindow);digitalWrite(4,LOW); // Set the TX pin to LOWdelayMicroseconds(dly3); // Delay before sampling pulse width// Apply Low Pass Filter to signal to smooth Channel 2 if (pcounterB>=sthreshold) { smoothedvalue2 =(alpha * smoothedvalue2) + ( (1 - alpha) * pcounterB); } pcounterB =smoothedvalue2;// Channel 3digitalWrite(6,HIGH); // Set the TX pin to highdelayMicroseconds(dly1); // Delay before setting low on output pindigitalWrite(6,LOW); // Set TX pin to lowdelayMicroseconds(dly2); // Delay before sampling pulse widthpcounterC =pulseIn(7,LOW,pwindow);digitalWrite(6,LOW); // Set the TX pin to LOW//delayMicroseconds(dly3); // Delay before sampling pulse width// Apply Low Pass Filter to signal to smooth Channel 3 if (pcounterC>=sthreshold) { smoothedvalue3 =(alpha * smoothedvalue3) + ( (1 - alpha) * pcounterC); } pcounterC =smoothedvalue3;// Channel 4 digitalWrite(8,HIGH); // Set the TX pin to highdelayMicroseconds(dly1); // Delay before setting low on output pindigitalWrite(8,LOW); // Set TX pin to lowdelayMicroseconds(dly2); // Delay before sampling pulse widthpcounterD =pulseIn(9,LOW,pwindow);digitalWrite(8,LOW); // Set the TX pin to LOWdelayMicroseconds(dly3); // Delay before sampling pulse width// Apply Low Pass Filter to signal to smooth Channel 4 if (pcounterD>=sthreshold) { smoothedvalue4 =(alpha * smoothedvalue4) + ( (1 - alpha) * pcounterD); } pcounterD =smoothedvalue4;// Print value then Reset the counter/* Serial.print(pcounterA); Serial.print (""); Serial.print(calav1); Serial.print (""); Serial.print(pcounterB); Serial.print (""); Serial.print(calav2); Serial.print (""); Serial.print(pcounterC); Serial.print (""); Serial.print(calav3); Serial.print (""); Serial.print(pcounterD); Serial.print (""); Serial.println(calav4);*/// Callibation of Thresholds on Powerup // Wait for a period of time to set baseline for each coil if (sample ==false){ calcounter++; } if ( calcounter> (scount-numsamples) ) { // Wait for 90 then add up the samples to prepare to calculate the average if (pcounterA> sthreshold) { calav1 =calav1 + pcounterA; div1++; } if (pcounterB> sthreshold) { calav2 =calav2 + pcounterB; div2++; } if (pcounterC> sthreshold) { calav3 =calav3 + pcounterC; div3++; } if (pcounterD> sthreshold) { calav4 =calav4 + pcounterD; div4++; } } if ((calcounter> scount)&&(sample ==false)){ // Set the thresholds calav1 =calav1/div1; calav2 =calav2/div2; calav3 =calav3/div3; calav4 =calav4/div4; // Flash LED to show calibrate done // 0-3 Blue leds[3] =CRGB::Blue; FastLED.show (); delay(t1); leds[3] =CRGB::Black; leds[2] =CRGB::Blue; FastLED.show (); delay(t1); leds[2] =CRGB::Black; leds[1] =CRGB::Blue; FastLED.show (); delay(t1); leds[1] =CRGB::Black; leds[0] =CRGB::Blue; FastLED.show (); delay(t1); leds[0] =CRGB::Black; // 3-0 Green leds[3] =CRGB::Green; FastLED.show (); delay(t1); leds[3] =CRGB::Black; leds[2] =CRGB::Green; FastLED.show (); delay(t1); leds[2] =CRGB::Black; leds[1] =CRGB::Green; FastLED.show (); delay(t1); leds[1] =CRGB::Black; leds[0] =CRGB::Green; FastLED.show (); delay(t1); leds[0] =CRGB::Black; FastLED.show();// Sound Buzzer // digitalWrite(10,HIGH); // Set the output pin to high to activate the LED// delay(t1*2); digitalWrite(10,LOW); // Set the output pin to high to activate the LED // Reset the sample flag sample =true; calcounter =0; } if (sample ==true) { updateLEDs(); }// Haptic Feedback - If threshold exceeded turn on vibration motor for "vduration" cycels if(haptic ==true) { // If flag set then turn on motor digitalWrite(12,HIGH); // Set the output pin to high to activate the Vibrate Motor if (vcounter>=1){ vcounter--; // decrement counter }else{ digitalWrite(12,LOW); // Set the output pin to LOW to deactivate the Vibrate Motor haptic =false; // Reset vibration flag after number of cycles vcounter =vduration; // Reset vibration counter } } }// Subroutinesvoid updateLEDs() {// Display results// Purple - Strongest target signal + (Beep Piezo and Haptic Feedback)// Red - High +(Haptic Feedback)// Green - Moderate +(Haptic Feedback)// Blue - Weakest target signal// Turn off all LEDsleds[0] =CRGB::Black;leds[1] =CRGB::Black;leds[2] =CRGB::Black;leds[3] =CRGB::Black;digitalWrite(10,LOW); // Set the output pin to LOW to deactivate the Piezo SpeakerdigitalWrite(12,LOW); // Set the output pin to LOW to deactivate Vibrating Motor// *************** Channel 1 if (pcounterA <(calav1*(ledthreshold1))) { // Display Purple if strong target leds[3] =CRGB::Purple; digitalWrite(10,HIGH); // Set the output pin to high to activate the Piezo Speaker haptic =true; } elseif (pcounterA <(calav1*(ledthreshold2))) { // Display Blue for moderate strength target leds[3] =CRGB::Red; haptic =true; } elseif (pcounterA <(calav1*(ledthreshold3))) { // Display Blue for moderate strength target leds[3] =CRGB::Green; haptic =true; } elseif (pcounterA <(calav1*(ledthreshold4))) { // Add additional percentage point to threshold due to sensitivity of channel 1 leds[3] =CRGB::Blue; } // Channel 2 Display if ((pcounterB  

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