15 Январь, 2019

Spirit PI

Поддержка проекта (Донаты):

Цель этого проекта — сделать дешевый, но эффективный импульсный металлоискатель. Если вы хотите поддержать проект, вы можете сделать донат здесь! Большое спасибо!

Описание:

«Spirit PI» — это импульсный металлоискатель. Этот металлоискатель основан на микроконтроллере Arduino или ESP32 и смартфоне. Этот МД легче в сборке хоть и содержет больше деталей, чем металлоискатели типа VLF как «Smart Hunter», потому что нам не нужно регулировать катушки и регулировать баланс катушек. В этом металлоискателе мы используем только одну катушку, которая одновременно является передающей Tx и приемной Rx. Одна  катушка отправляет сигнал, а затем принимает его. Этот тип металлоискателя (импульсный) работает на очень низкой частоте, всего около 60 Гц, что позволяет нам легче обрабатывать сигнал, например, с помощью микроконтроллера Arduino.
Чтобы сделать его беспроводным, я решил использовать модуль Bluetooth hc-05 и таким образом отправлять данные, полученные с катушки, на смартфон. Для обработки данных в смартфоне мы будем использовать мое новое приложение «Spirit PI» Безпроводной металлоискатель.

На данный момент проект находится в режиме разработки. Все уже работает, но мне все еще нужно сделать финальные тесты приложения, прежде чем загружать его в PlayМаркет. Эта страница скоро будет обновлена, и я добавлю всю информацию, чтобы вы могли построить этот беспроводной металлоискатель.
Вы можете подписаться на мой блог и мой канал на YouTube, чтобы получать уведомления, когда я публикую весь проект.

Детали которые нам понадобятся:

  • Arduino (nano, mega, uno и.т.д) или микроконтроллер ESP32
  • Bluetooth модуль HC-05 или HC-06
  • Смартфон ( версия android 4.4 или выше)
  • Медный эмалированный провод 0.4 - 0.7 (для намотки 25 витков на круге деаметром 20 cm)
  • МОСФЕТ IRF740
  • Транзисторы BC547 и BC557
  • Операционный усилител TL072
  • C3 - Конденсатор (1000мФ 16В)
  • C2 - Конденсатор (10мФ 16В)
  • C1 - Конденсатор (1мФ 16В)
  • Два диода N4148
  • R1, R3 - сопротивления ( 1kΩ 0.3w )
  • R2 - Сопротивление ( 6.8kΩ 0.3w )
  • R4 - Сопротивление ( 100Ω 0.3w)
  • R5 - Сопротивление ( 150Ω 0.3w)
  • R7 - Сопротивление ( 220Ω 1w )
  • R6 - Сопротивление ( 390Ω 0.3w )
  • R9 - Сопротивление ( 62kΩ 0.3w )
  • R8 - Сопротивление ( 2MΩ 0.3w )
  • R11, R13 - Сопротивления ( 100kΩ 0.3w )
  • R10, R12 - Сопротивление ( 47kΩ 0.3w )
  • R14 - Сопротивление ( 10kΩ 0.3w )

Шаг 1: Катушка

Катушка довольно проста и имеет только 25 витков. Для увеличения чувствительности вы можете попытаться увеличить или уменьшить количестко витков. В этом видео уроке вы можете увидеть, как это делается. Есть несколько способов сделать катушку, но мне нравится тот который я использую в видео. Диаметр катушки составляет 20 см, а толщина эмалированной проволоки — 0,7 мм. Мы можем использовать от 0,5 мм до 0,7 мм .

3D Модель корпуса катушки для печати:

Здесь вы можете найти 3D-модели корпуса катушки для печати на 3D-принтере. Диаметр катушки должен составлять 200 мм, чтобы она входила в форму. Катушка имеет 25 витков с эмалированной проволокой толщиной 0,7 мм. Если у вас нет этой толщины проволоки, вы можете использовать толщину от 0,5 мм до 0,7 мм.

Форма для катушки изготовлена ​​из 5 частей. Детали соединены друг с другом с помощью соединителей, и затем мы можем склеить их клеем.
Соединитель, который соединяет три части катушки  только один, а нам нужно 3 соединителя. Просто напечатайте 3 одинаковых соединителя и готово.

Шаг 2: Увеличиваем скорость передачи данных модуля HC-05

Новая версия доступна, если вы ,будете собирать схему yf микроконтроллере ESP32, просто пропустите этот шаг, потому что микроконтроллер ESP32 уже имеет модуль bluetooth и его не нужно настраивать.

 Первое, что мы должны сделать, это подготовить все перед сборкой на печатной плате. Все компоненты готовы к использованию, нам просто нужно загрузить скетч в Arduino и увеличить скорость передачи данных модуля Bluetooth HC-05.
Перед загрузкой основного скетча в arduino мы должны загрузить небольшой скетч, который поможет нам выбрать скорость передачи данных модуля bluetooth hc-05 и изменить имя модуля bluetooth.
Этот метод подойдет только для блютуз модуля hc-05. Если у вас есть другой модуль Bluetooth, например, hc-06, вы можете поискать в Интернете, там много информации по этой теме.
Сначала возьмите arduino и подключите его к ПК. Загружаем скетч, который вы найдете здесь, скетч называется «Sketch_commands_at». Когда скетч уже загружен, мы подключаем модуль Bluetooth. Вывод «Tx» модуля Bluetooth подключен к цифровому выводу 10 Arduino, а вывод «Rx» модуля Bluetooth подключен к цифровому выводу 11 Arduino.
Чтобы войти в режим AT-команд модуля Bluetooth, мы должны сделать следующее:
Мы нажимаем кнопку на модуле Bluetooth HC-05 одновременно с включением питания. Светодиод начнет медленно мигать, что означает, что он находится в режиме AT, и мы можем отправлять команды AT модулю Bluetooth. Теперь мы открываем программу Arduino IDE и открываем Серийный Монитор, которую вы можете найти в Инструментах. На Серийном Мониторе убедитесь, что стоит «Ambos NL & CR» и «38400 baud» .
Теперь мы пишем: «AT» на мониторе серии и нажмите Enter. Если мы все сделали правильно, должно появиться сообщение «ОК», если оно не появится, посмотрите на предыдущие шаги.
Если вы получили ответ «ОК», теперь мы можем изменить скорость передачи. Мы пишем следующее:
AT+UART=115200,0,0 и нажмите ввод, если все идет хорошо, должно появиться сообщение «ОК», что означает, что скорость передачи была успешно изменена. Следующим шагом будет изменение имени, чтобы на нашем смартфоне появилось понятное имя. Мы пишем AT+NAME=Spirit PI и нажимаем ввод. Снова должно появиться сообщение «ОК». Готовы! Мы уже изменили скорость передачи и название модуля Bluetooth.
На следующем шаге нам нужно будет сделать схему и загрузить основной скетч в Arduino. На данный момент мы можем отключить модуль Bluetooth и Arduino, они нам понадобятся на следующем шаге.

Шаг 3: Сборка схемы

Для начала мы подготовим все необходимые компоненты (список необходимых компонентов находится в начале страницы). На предыдущем шаге мы настроили модуль bluetooth, и теперь, прежде чем приступить к сборке схемы, нам нужно загрузить основной скетч в arduino. Если вы еще не настроили модуль Bluetooth, вернитесь к предыдущему шагу. Основной скетч можно найти здесь под этим описанием. После загрузки основного скетча мы припаиваем все компоненты, следуя как показано на схеме. Если все сделано правильно и ошибок нет, металлоискатель сразу готов к работе и не нуждается в настройке. Перед тестированием необходимо подключить приложение к модулю bluetooth. Как связать модуль bluetooth со своим смартфоном можно посмотреть, например, в разделе «Мультиметр Arduino», где с помощью рисунков объясняю как это делается. После подключения модуля Bluetooth, мы переходим к подключению приложения «Spirirt PI» (Bluetooth должен быть активирован) и открываем настройки. В настройках выбираем «Выбрать модуль Bluetooth». В появившемся окне мы выбираем название нашего модуля Bluetooth. Это должен быть «Spirit PI», если вы выполнили шаг 2 и ввели это имя. «Готов !! С этого момента, когда вы открываете приложение, просто нажмите кнопку «Подключить», и приложение подключится к катушке. Ниже вы можете найти схему и основной скетч для ардуино.

Схема для версии на Ардуино:

Схема для версии на ESP32:

Наилучших результатов можно достичь если заменить микроконтроллер Arduino на микроконтроллер ESP32. Микроконтроллер ESP32 является более мощным, а также имеет встроенный модуль Bluetooth, поэтому схема будет более компактной. Стоимость esp32 не намного выше чем у Arduino, но если принять во внимание что нам не нужно покупать модуль bluetooth,  получится что ESP32 дешевле чем Arduino. Скетч для ESP32 немного отличается, и мы не можем загрузить в ESP32 скетч от Arduino,  если вы не видите ссылку для загрузки скетча для ESP32, это означает что он скоро будет доступен. На схеме которую вы найдете ниже отлично видно что она не очень отличается от схемы на Arduino .

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies