Arduino ლითონის დეტექტორი: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

Arduino არის ღია კოდის კომპიუტერული ტექნიკისა და პროგრამული უზრუნველყოფის კომპანია, პროექტი და მომხმარებელთა საზოგადოება, რომელიც შეიმუშავებს და აწარმოებს ერთ დაფაზე მიკროკონტროლერებსა და მიკროკონტროლერის ნაკრებებს ციფრული მოწყობილობებისა და ინტერაქტიული ობიექტების შესაქმნელად, რომლებსაც შეუძლიათ ფიზიკური და ციფრული სამყაროს ობიექტების შეგრძნება და კონტროლი.

ამ ინსტრუქციაში, ჩვენ ვაპირებთ ლითონის დეტექტორის გაკეთებას. PS: ეს არ არის განკუთვნილი დამწყებთათვის.

ლითონის დეტექტორი არის ელექტრონული ინსტრუმენტი, რომელიც აფიქსირებს ლითონის არსებობას სიახლოვეს. ლითონის დეტექტორები სასარგებლოა ობიექტების შიგნით დამალული ლითონის ჩანართების, ან მიწის ქვეშ დაკრძალული ლითონის საგნების მოსაძებნად.

მაგრამ ლითონის დეტექტორი, რომელსაც ჩვენ ვაპირებთ, არ გამოდგება რეალურ შემთხვევებში, ის მხოლოდ გასართობად და სწავლისთვისაა.

ნაბიჯი 1: საჭირო მასალები

1. არდუინო ნანო
2. კოჭა
3. 10 nF კონდენსატორი
4. პიზო ბუზერი
5. 1k რეზისტორი
6. 330 Ohm რეზისტორი
7. LED
8. 1N4148 დიოდი
9. პურის დაფა
10. Jumper Wires
11. 9 ვ ბატარეა

ნაბიჯი 2: სქემის დიაგრამა

ჩვენ გამოვიყენეთ Arduino Nano ლითონის დეტექტორების მთელი პროექტის გასაკონტროლებლად. LED და Buzzer გამოიყენება როგორც ლითონის გამოვლენის ინდიკატორი. ლითონების გამოსავლენად გამოიყენება კოჭა და კონდენსატორი. ძაბვის შესამცირებლად ასევე გამოიყენება სიგნალის დიოდი. და რეზისტორი არდუინოს პინზე დენის შეზღუდვისთვის.

როდესაც რომელიმე ლითონი უახლოვდება კოჭას, მაშინ კოჭა ცვლის თავის ინდუქციურობას. ეს ინდუქციურობის ცვლილება დამოკიდებულია ლითონის ტიპზე. ის მცირდება არამაგნიტური ლითონისთვის და იზრდება ფერომაგნიტური მასალებისთვის, როგორიცაა რკინა. კოჭის ბირთვიდან გამომდინარე, ინდუქციურობის მნიშვნელობა მკვეთრად იცვლება. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ჰაერის ბირთვიანი ინდუქტორები, ამ ინდუქტორებში არ იქნება მყარი ბირთვი. ისინი ძირითადად ჰაერში დარჩენილი კოჭებია. ინდუქტორის მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველის ნაკადის საშუალო არაფერია ან ჰაერი. ამ ინდუქტორებს აქვთ ძალიან მცირე მნიშვნელობის ინდუქციურობა.

ეს ინდუქტორები გამოიყენება მაშინ, როდესაც საჭიროა რამდენიმე მიკროჰენრის მნიშვნელობა. რამოდენიმე მილიონ ჰენრისზე მეტი ღირებულებებისათვის ეს არ არის შესაფერისი. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში შეგიძლიათ ნახოთ ინდუქტორი ფერიტის ბირთვით. ამ ფერიტის ბირთვის ინდუქტორს აქვს ძალიან დიდი ინდუქციური მნიშვნელობა.

დაიმახსოვრე, რომ კოჭის ჭრილობა აქ არის ჰაერის ბირთვით, ასე რომ, როდესაც ლითონის ნაჭერი კოჭის მახლობლად მიიწევს, ლითონის ნაჭერი მოქმედებს როგორც ბირთვი ჰაერის ბირთვიანი ინდუქტორისთვის. ამ ლითონის მოქმედებით, როგორც ბირთვი, კოჭის ინდუქტიურობა იცვლება ან მნიშვნელოვნად იზრდება. გრაგნილის ინდუქციურობის ამ უეცარ ზრდასთან ერთად LC მიკროსქემის საერთო რეაქტანცია ან წინაღობა მნიშვნელოვნად შეიცვლება ლითონის ნაწილის გარეშე.

ნაბიჯი 3: როგორ მუშაობს?

ამ Arduino ლითონის დეტექტორის მუშაობა ცოტა რთულია. აქ ჩვენ ვაძლევთ არდუინოს მიერ წარმოქმნილ ბლოკის ტალღას ან იმპულსს LR მაღალი გავლის ფილტრს. ამის გამო, მოკლე გადასვლა წარმოიქმნება კოჭის მიერ ყოველ გადასვლაში. წარმოქმნილი ნაპერწკლების პულსის სიგრძე პროპორციულია კოჭის ინდუქციურობისა. ამ Spike იმპულსების დახმარებით ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ კოჭის ინდუქციურობა. მაგრამ აქ ძნელია ინდუქციურობის ზუსტად გაზომვა ამ წვეთით, რადგანაც ის ძალიან მოკლე ხანგრძლივობისაა (დაახლ. 0.5 მიკრო წამი) და რომლის გაზომვაც ძალიან რთულია არდუინოს მიერ.

ასე რომ, ამის ნაცვლად, ჩვენ გამოვიყენეთ კონდენსატორი, რომელიც დამუხტულია ამომავალი პულსის ან მკვეთრი ზრდის შედეგად. და ამას რამდენიმე იმპულსი დასჭირდა კონდენსატორის დასატენად იმ წერტილამდე, სადაც მისი ძაბვის წაკითხვა შესაძლებელია Arduino– ს ანალოგური pin A5– ით. შემდეგ არდუინომ წაიკითხა ამ კონდენსატორის ძაბვა ADC– ის გამოყენებით. ძაბვის წაკითხვის შემდეგ, კონდენსატორი სწრაფად განმუხტულია და ამცირებს CapPin pin- ს, როგორც დაბალს. ამ პროცესის დასრულებას დაახლოებით 200 მიკროწამი სჭირდება. უკეთესი შედეგის მისაღწევად, ჩვენ ვიმეორებთ გაზომვას და ვიღებთ საშუალო შედეგებს. ასე შეგვიძლია გავზომოთ კოჭის სავარაუდო ინდუქციურობა. შედეგის მიღების შემდეგ ჩვენ შედეგებს გადავცემთ LED- ს და ზუმერს ლითონის არსებობის დასადგენად. შეამოწმეთ ამ მუხლის ბოლოს მოცემული სრული კოდი მუშაობის გასაგებად.

Arduino– ს სრული კოდი მოცემულია ამ სტატიის ბოლოს. ამ პროექტის ნაწილის დაპროგრამებისას ჩვენ გამოვიყენეთ ორი არდუინოს ქინძისთავები, ერთი ბლოკის ტალღების შესაქმნელად Coil- ში შესანახი და მეორე ანალოგური პინი კონდენსატორის ძაბვის წასაკითხად. ამ ორი ქინძისთავის გარდა, ჩვენ გამოვიყენეთ კიდევ ორი Arduino ქინძისთავი LED და ზუზერის დასაკავშირებლად. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ Arduino ლითონის დეტექტორის სრული კოდი და სადემონსტრაციო ვიდეო ქვემოთ. თქვენ ხედავთ, რომ როდესაც ის აღმოაჩენს მეტალს, LED და ბუზერი იწყებს ციმციმებას ძალიან სწრაფად.

ნაბიჯი 4: კოდირების დრო

თავდაპირველად გამოქვეყნდა Circuit DigestBy სადამ