DIY Sensitive Arduino IB Metal Detector com Discriminação

Aplicativos e serviços online

Arduino IDE

Sobre este projeto

Código

• Código Arduino
• LcdBarGraph lib.

Código Arduino Arduino

 // Detector de indução de metal de equilíbrio // Executamos a CPU a 16 MHz e o relógio ADC a 1 MHz. A resolução do ADC é reduzida para 8 bits nessa velocidade.// O temporizador 1 é usado para dividir o clock do sistema por cerca de 256 para produzir uma onda quadrada de 62,5 kHz. // Isso é usado para acionar o temporizador 0 e também para acionar as conversões ADC.// O temporizador 0 é usado para dividir a saída do temporizador 1 por 8, dando um sinal de 7,8125 kHz para acionar a bobina de transmissão.// Isso nos dá 16 ADC ciclos de clock para cada conversão de ADC (na verdade leva 13,5 ciclos), e tomamos 8 amostras por ciclo da tensão de acionamento da bobina .// O ADC implementa quatro detectores sensíveis à fase em intervalos de 45 graus. Usar 4 em vez de apenas 2 nos permite cancelar o terceiro harmônico da // frequência da bobina.// O temporizador 2 será usado para gerar um tom para o fone de ouvido ou fone de ouvido.// Outras relações de divisão para o temporizador 1 são possíveis, a partir de cerca de 235 upwards.// Fiação:// Conecte o pino digital 4 (alias T0) ao pino digital 9 // Conecte o pino digital 5 através do resistor à bobina primária e capacitor de sintonia // Conecte a saída do amplificador de recepção ao pino 0 analógico. o amplificador deve ser inclinado para cerca de metade da referência analógica.// Ao usar alimentação USB, mude a referência analógica para o pino de 3,3 V, porque há muito ruído no trilho de + 5 V para obter boa sensibilidade. # include  #include  #define max_ampAadise 200LiquidCrystal lcd (6, 7, 10, 11, 12, 13); LcdBarGraph lbg (&lcd, 16, 0, 1); #define TIMER1_TOP (259) // pode ajustar isso para ajustar a frequência para obter a bobina sintonizada (veja acima) #define USE_3V3_AREF (1) // definido como 1 de execução em um Arduino com alimentação USB, 0 para um incorporado atmega28p sem alimentação de 3,3 V disponível // Definições de pinos digitais // Pino digital 0 não usado, no entanto, se estivermos usando a porta serial para depuração, então é entrada serialconst int debugTxPin =1; // transmitir o pino reservado para debuggingconst int encoderButtonPin =2; // botão do codificador, também IN0 para acordar do modo de hibernação int earpiecePin =3; // fone de ouvido, também conhecido como OCR2B para geração de tomconst int T0InputPin =4; const int coilDrivePin =5; const int LcdRsPin =6; const int LcdEnPin =7; const int LcdPowerPin =8; // Ativação da energia e luz de fundo do LCDconst int T0OutputPin =9; const int lcdD4Pin =10; const int lcdD5Pin =11; // pinos 11-13 também usados ​​para ICSPconst int LcdD6Pin =12; const int LcdD7Pin =13; // Definições de pinos analógicosconst int receiverInputPin =0; const int encoderAPin =A1; const int encoderBpin =A2; // Pinos analógicos 3-5 não usado // Variáveis ​​usadas apenas pelos ISRint16_t bins [4]; // bins usados ​​para acumular leituras de ADC, um para cada um dos 4 phaseuint16_t numSamples =0; const uint16_t numSamplesToA band =1024; // Variáveis ​​usadas pelo ISR e fora itvolatile int16_t averages [4]; // quando acumulamos leituras suficientes nas caixas, o ISR as copia para aqui e começa novamente volátil uint32_t ticks =0; // contador de tiques do sistema para timekeepingvolatile bool sampleReady =false; // indica que a matriz de médias foi atualizada // Variáveis ​​usadas somente fora do ISRint16_t calib [4]; // valores (definidos durante a calibração) que subtraímos das médias uint8_t lastctr; volatile uint16_t misses =0; // isso conta quantas vezes o ISR foi executado tarde demais. Deve permanecer em zero se tudo estiver funcionando corretamente.const double halfRoot2 =sqrt (0,5); const double quarterPi =3,1415927 / 4,0; const double radiansToDegrees =180,0 / 3,1415927; // A amostra ADC e reter ocorre 2 relógios ADC (=32 sistema relógios) depois que o sinalizador de estouro do temporizador 1 é definido.// Isso introduz um pequeno erro de fase, que ajustamos nos cálculos.const float phaseAdjust =(45,0 * 32,0) / (float) (TIMER1_TOP + 1); limite de flutuação =5,0; // inferior =maior sensibilidade. 10 é quase utilizável com uma bobina bem balanceada. // O usuário poderá ajustar isso por meio de um potenciômetro ou encoder rotativo.void setup () {lcd.begin (16, 2); // LCD 16X2 pinMode (encoderButtonPin, INPUT_PULLUP); digitalWrite (T0OutputPin, LOW); pinMode (T0OutputPin, OUTPUT); // pino de pulso do temporizador 1 usado para alimentar o temporizador 0 digitalWrite (coilDrivePin, LOW); pinMode (coilDrivePin, OUTPUT); // saída do temporizador 0, onda quadrada para conduzir a bobina de transmissão cli (); // Pare o cronômetro 0 que foi configurado pelo núcleo do Arduino TCCR0B =0; // parar o cronômetro TIMSK0 =0; // desativa a interrupção TIFR0 =0x07; // limpa qualquer interrupção pendente // Configure o ADC para acionar e ler o canal 0 no estouro do temporizador 1 # if USE_3V3_AREF ADMUX =(1 <> 8); OCR1AL =(TIMER1_TOP / 2 &0xFF); ICR1H =(TIMER1_TOP>> 8); ICR1L =(TIMER1_TOP &0xFF); TCNT1H =0; TCNT1L =0; TIFR1 =0x07; // limpa qualquer interrupção pendente TIMSK1 =(1 <
 15.000) * p =15.000; } else {* p - =val; if (* p <-15000) * p =-15000; } if (ctr ==7) {++ numSamples; if (numSamples ==numSamplesToA band) {numSamples =0; if (! sampleReady) // se a amostra anterior foi consumida {memcpy ((void *) médias, bins, sizeof (médias)); sampleReady =true; } memset (bins, 0, sizeof (bins)); }}} void loop () {while (! sampleReady) {} uint32_t oldTicks =ticks; if (digitalRead (encoderButtonPin) ==LOW) {// Botão de calibração pressionado. Salvamos as saídas do detector de fase atual e as subtraímos dos resultados futuros. // Isso nos permite usar o detector se a bobina estiver ligeiramente desequilibrada. // Seria melhor administrar várias amostras ao invés de apenas uma. para (int i =0; i <4; ++ i) {calib [i] =médias [i]; } sampleReady =false; Serial.print ("Calibrado:"); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Calibrando ..."); para (int i =0; i <4; ++ i) {Serial.write (''); Serial.print (calib [i]); lcd.setCursor (0,1); lcd.print (''); lcd.print (calib [4]); lcd.print (""); } Serial.println (); } else {for (int i =0; i <4; ++ i) {médias [i] - =calib [i]; } const double f =200,0; // Massageie os resultados para eliminar a sensibilidade ao 3º harmônico e divida por 200 double bin0 =(médias [0] + halfRoot2 * (médias [1] - médias [3])) / f; double bin1 =(médias [1] + halfRoot2 * (médias [0] + médias [2])) / f; double bin2 =(médias [2] + halfRoot2 * (médias [1] + médias [3])) / f; double bin3 =(médias [3] + halfRoot2 * (médias [2] - médias [0])) / f; sampleReady =false; // terminamos de ler as médias, então o ISR está livre para sobrescrevê-las novamente double amp1 =sqrt ((bin0 * bin0) + (bin2 * bin2)); duplo amp2 =sqrt ((bin1 * bin1) + (bin3 * bin3)); ampA Average =(amp1 + amp2) /2.0; // A amostra / retenção ADC ocorre 2 relógios após o estouro do temporizador double phase1 =atan2 (bin0, bin2) * radiansToDegrees + 45.0; fase dupla2 =atan2 (bin1, bin3) * radiansToDegrees; if (fase 1> fase 2) {temperatura dupla =fase 1; fase1 =fase2; fase 2 =temp; } double phaseA Average =((phase1 + phase2) /2.0) - phaseAdjust; if (phase2 - phase1> 180.0) {if (phaseA average <0.0) {phaseAeaning + =180.0; } else {phaseA Average - =180.0; }} // Para fins de diagnóstico, imprime as contagens de bin individuais e os 2 ganhos e fases calculados independentemente Serial.print (misses); Serial.write (''); if (bin0> =0,0) Serial.write (''); Serial.print (bin0, 2); Serial.write (''); if (bin1> =0,0) Serial.write (''); Serial.print (bin1, 2); Serial.write (''); if (bin2> =0,0) Serial.write (''); Serial.print (bin2, 2); Serial.write (''); if (bin3> =0,0) Serial.write (''); Serial.print (bin3, 2); Serial.print (""); Serial.print (amp1, 2); Serial.write (''); Serial.print (amp2, 2); Serial.write (''); if (fase1> =0,0) Serial.write (''); Serial.print (fase 1, 2); Serial.write (''); if (fase2> =0,0) Serial.write (''); Serial.print (fase 2, 2); Serial.print (""); // Imprime a amplitude e a fase final, que usamos para decidir o que (se houver alguma coisa) encontramos) if (ampA taking> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (ampA Average, 1); Serial.write (''); lcd.setCursor (0,0); lcd.print (""); lcd.print (ampA Average); lcd.setCursor (0,1); lbg.drawValue (ampAadise, max_ampAffet); if (phaseA Average> =0.0) Serial.write (''); Serial.print ((int) phaseAometric); // Decida o que encontramos e diga ao usuário if (ampA Average> =threshold) {// Quando mantido em linha com o centro da bobina:// - metais não ferrosos fornecem uma mudança de fase negativa, por ex. -90deg para cobre espesso ou alumínio, uma azeitona de cobre, -30deg para alumímio fino. // Metais ferrosos fornecem mudança de fase zero ou uma pequena mudança de fase positiva. // Então, diremos que qualquer coisa com um deslocamento de fase abaixo de -20deg é não ferroso. if (phaseA average <-20.0) {Serial.print ("Non-ferrous"); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("NonFerous"); } else {Serial.print ("Ferroso"); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Ferroso"); } float temp =ampA Average; int thisPitch =map (temp, 10, 200, 100, 1500); tom (3, thisPitch, 120); while (temp>
 threshold) {Serial.write ('!'); temp - =(limite / 2); }} Serial.println (); } while (ticks - oldTicks <8000) {}} 

LcdBarGraph lib. C / C ++

 Sem visualização (somente download). 

Esquemas