Arduino Metal Dedektörü: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Arduino, fiziksel ve dijital dünyadaki nesneleri algılayabilen ve kontrol edebilen dijital cihazlar ve etkileşimli nesneler oluşturmak için tek kartlı mikrodenetleyiciler ve mikrodenetleyici kitleri tasarlayan ve üreten açık kaynaklı bir bilgisayar donanım ve yazılım şirketi, proje ve kullanıcı topluluğudur.

Bu Eğitilebilir Kitapta, bir Metal Dedektörü yapacağız. Not: Bu, tamamen yeni başlayanlar için tasarlanmamıştır.

Metal dedektörü, yakındaki metal varlığını tespit eden elektronik bir araçtır. Metal dedektörleri, nesneler içinde gizlenmiş metal kalıntıları veya yeraltına gömülü metal nesneleri bulmak için kullanışlıdır.

Ancak yapacağımız metal dedektörü gerçek durumlarda kullanışlı olmayacaktır, sadece eğlence ve öğrenme amaçlıdır.

Adım 1: Gerekli Malzemeler

1. Arduino Nano
2. bobin
3. 10 nF Kapasitör
4. Pizo Zil
5. 1k Direnç
6. 330 Ohm Direnç
7. LED
8. 1N4148 Diyot
9. ekmek tahtası
10. Jumper Telleri
11. 9V Pil

Adım 2: Devre Şeması

Tüm bu Metal Dedektör Projesini kontrol etmek için bir Arduino Nano kullandık. Metal algılama göstergesi olarak bir LED ve Buzzer kullanılır. Metallerin tespiti için bir Bobin ve kondansatör kullanılır. Gerilimi azaltmak için bir sinyal diyotu da kullanılır. Ve akımı Arduino pinine sınırlamak için bir direnç.

Bobine herhangi bir metal yaklaştığında bobin endüktansını değiştirir. Endüktanstaki bu değişiklik metal türüne bağlıdır. Manyetik olmayan metaller için azalır ve demir gibi ferromanyetik malzemeler için artar. Bobinin çekirdeğine bağlı olarak endüktans değeri büyük ölçüde değişir. Aşağıdaki şekilde hava çekirdekli indüktörleri görebilirsiniz, bu indüktörlerde katı çekirdek olmayacaktır. Temelde havada bırakılan bobinlerdir. İndüktör tarafından üretilen manyetik alanın akış ortamı hiçbir şey veya havadır. Bu indüktörlerin endüktansları çok daha düşüktür.

Bu indüktörler, birkaç mikroHenry değerlerine ihtiyaç duyulduğunda kullanılır. Birkaç milliHenry'den büyük değerler için bunlar uygun değildir. Aşağıdaki şekilde ferrit çekirdekli bir indüktör görebilirsiniz. Bu Ferrit Çekirdekli indüktör çok büyük endüktans değerine sahiptir.

Burada sarılan bobinin hava çekirdekli olduğunu unutmayın, bu nedenle bobinin yanına bir metal parça getirildiğinde, metal parça hava çekirdekli indüktör için bir çekirdek görevi görür. Çekirdek görevi gören bu metal sayesinde, bobinin endüktansı önemli ölçüde değişir veya artar. Bobinin endüktansındaki bu ani artışla, LC devresinin toplam reaktansı veya empedansı, metal parça olmadan karşılaştırıldığında önemli miktarda değişir.

Adım 3: Nasıl Çalışır?

Bu Arduino Metal Dedektörünün çalışması biraz zor. Burada Arduino tarafından üretilen blok dalgayı veya darbeyi LR yüksek geçiş filtresine sağlıyoruz. Bu nedenle, her geçişte bobin tarafından kısa sivri uçlar üretilecektir. Üretilen sivri uçların darbe uzunluğu, bobinin endüktansı ile orantılıdır. Bu Spike darbelerinin yardımıyla Bobinin endüktansını ölçebiliriz. Ancak burada bu sivri uçlarla endüktansı tam olarak ölçmek zordur çünkü bu sivri uçlar çok kısa sürelidir (yaklaşık 0,5 mikrosaniye) ve bunun Arduino tarafından ölçülmesi çok zordur.

Bunun yerine, yükselen darbe veya ani yükselme ile yüklenen bir kapasitör kullandık. Ve kapasitörü voltajının Arduino analog pin A5 tarafından okunabileceği noktaya şarj etmek için birkaç darbe gerekiyordu. Daha sonra Arduino, ADC kullanarak bu kapasitörün voltajını okur. Voltajı okuduktan sonra capPin pinini çıkış olarak alıp low'a ayarlayarak kondansatör hızla boşalır. Tüm bu işlemin tamamlanması yaklaşık 200 mikrosaniye sürer. Daha iyi sonuç için ölçümü tekrarladık ve sonuçların ortalamasını aldık. Bobinin yaklaşık endüktansını bu şekilde ölçebiliriz. Sonucu aldıktan sonra metal varlığını algılamak için sonuçları led ve buzzer'a aktarıyoruz. Çalışmayı anlamak için bu Makalenin sonunda verilen Tam kodu kontrol edin.

Bu makalenin sonunda tam Arduino kodu verilmiştir. Bu projenin programlama kısmında, biri Coil'de beslenecek blok dalgaları üretmek için ve ikincisi kondansatör voltajını okumak için analog pin olmak üzere iki Arduino pini kullandık. Bu iki pin dışında LED ve buzzer bağlantısı için iki tane daha Arduino pini kullandık. Arduino Metal Dedektörünün tam kodunu ve Tanıtım Videosunu aşağıdan inceleyebilirsiniz. Bir metal tespit ettiğinde LED'in ve Buzzer'ın çok hızlı yanıp sönmeye başladığını görebilirsiniz.

Adım 4: Kodlama Süresi

Aslen Circuit Digest'te YayınlandıBy Saddam