Мой сайт
Форма входа
Поиск
Календарь
«  Июль 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31
Мини-чат
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Пятница, 21.07.2017, 03:44
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Регистрация | Вход
Селективный металлодетектор "КРОТ-М"

 

Первые мои исследования в плане IB техники. Голова не успевала за руками но результат есть! Знакомитесь самый простой в мире IB металлодетектор.
 
                       Селективный микроконтроллерный металлодетектор "КРОТ-М"        .
 

                          Основные технические характеристики
:
 
                 

  •    Монета диаметром 25мм  (воздух)   до  30 см
  •    Каска                                                0.8м
  •    Максимальная                               до  2.0м
  •    Звуковая     индикация            многоголосная выбираемая
  •    Визуальная  индикация                   ЖКИ 16х2
  •    Принцип работы                                  IB
  •    Режим поиска                               селективный
  •    Датчик кольцо или DD диаметр           10-30 см
  •    Диапазон возможных рабочих частот  6-12кГц
  •    Напряжение питания                         7.0-9В
  •    Потребляемый ток      не более           90 мА   
  •    Вес конструктива что на фото слева 850 гр разбирается на две части.

   Основные функциональные  возможности

    * Режимы работы: динамический, статический (пинпоинтер)
    * Выбираемые виды индикации параметров сигнала
          Индикация числового значения ВДИ и графическая индикация амплитуды.
          Индикация в виде гистограмм - ВДИ и амплитуда
    * Основная звуковая индикация 3-х тональная - цветные,черные и перегрузка 
    * Выбираемая звуковая индикация для цветных
          Изменение тона звукового сигнала от ВДИ, звуковая дискриминация 
          Изменение громкости звукового сигнала, функция от амплитуды
          Многотональная ШИМ
    * Индикация напряжения питания
    * Визуальная и звуковая индикация перегрузки.
    * Наличие дискриминатора: цветные -10 сегменов с шагом 10 гр.
                                            Железо - 6 сегментов с шагом 20 гр.

    * Настройка чувствительности отдельно для "цветных" и "черных" целей - от 0 до 9
    * Наличие отстройки от грунта ручной в статике и автоматической (динамический).
    * Наличные включаемой подсветки
    * Наличие отладочного режима
           Цифровая настройка частоты в диапазоне 6-12 кгц с  шагом ~10 гц
           Индикация значений X и У  и dХ dY для настройки MД
           Выбираемый программно сдвиг фаза с шагом 45 гр. аппаратно - плавно+-20 гр 
    * Удобный и понятный интерфейс. 
    * Автоматическая запись всех настроек в энергонезависимую память
     * Простая настройка под разные IB датчики
     * Возможност создания профилля для конкретного датчика. Всего можно создать 4 профиля.
Схема


Конденсаторы (кроме тех что по питанию) применять  пленочные или керамические типа NPO, X7R!
Кнопку 5 -"статика" , ставить не обязательно - рассчитана на любителя.


Подключение катушки 

Tx можно без экрана.
Так электронный блок может выглядеть в корпусе Z5, аккумуляторы внутри.




Изготовление:  Изготовление  управляющей  платы (новая плата ниже) не сложное и требует лишь навыка монтажа смд компонентов типоразмер резисторов и конденсаторов 0805. Конденсаторы С и С1 пленочные. Все микросхемы в DIP корпусе.
 А вот изготовление д
атчика прибора и последующая настройка прибора потребует определенных знаний и навыков. И доступна только для подготовленных радиолюбителей!  Лично мне в этом плане помог этот сайт  http://www.md4u.ru/forum/ 


Данные для катушки  DD   частота 8-10 кГц, диаметром 25-27 см
Количество витков передающей  TX   ~45       витков провода 0.4-0.5мм               c1=0.3    мкф
Количество витков приемной      RX   ~200      витков провода 0.15-0.22 мм          С0=0.022 мкф
  Не резонанс  С0=0.

Если датчик кольцо, описание технологии изготовления датчика  можно прочитать здесь .
Количество витков передающей катушки       TX                          ~50      витков провода   0.3-0.5мм

Количество витков компенсирующей катушки СX  (подбирается)    ~20      витков провода   0.3-0.5мм
Количество витков приемной  катушки           RX                          ~200    витков провода 0.15-0.22мм

Допускаются  изменения параметров датчика (провод, количество витков, диаметр намотки) Вообщем тут огромное поле для экспериментов.  Также возможно  использовать и  "фирменный" датчик(и).

Настройка
 
Для начала ознакомимся  "Описание режимов работы -меню"

  Начинаем с настройки "виртуального нуля" приемного тракта. Отключаем катушки, ставим перемычку с С0 на землю и добиваемся при "отпущенной" кнопки нулевых (на самом деле  напряжение на 23 ноге контроллера около +2.5В) показаний на выходе приемного тракта, эту процедуру проделываем в режиме настроек "NL,Up" (в прошивках от 7 и выше версиях)
кнопкой "+", запоминаем значение кнопкой "0".  Показания  напряжения не должны изменяться боле чем на +-1!   Сразу можем и настроить и "правильность" показаний напряжения питания, подобно вышеописанному кнопкой "-". В ранних версиях настройку производим резисторами R1/R2 и R8/R7.
    Далее настраеваем  передающую TX  в резонанс или близкое к резонансу состояние. Для этого подключаем передающую катушку TX , заходим  в режим настроек  (длительное нажатие кнопки "реж") подрежим X,Y и кнопками "+" и "-"    находим резонансную частоту по максимальному напряжению на  катушке TX.  Амплитудное значение напряжения должно получиться около 10-30 В (зависит от параметров контура TX). Запомним эту частоту-F .  Найти резонанс  приемной катушки RX можно методом вычислений например   здесь    (для  не резонансной-без конденсатора С0, эту настройку пропускаем)  Рекомендуется настраивать приемную RX на ~20% ниже. Т.е если у вас TX -10 кГц настраиваем RX на ~8.0 кГц.) Напомню частота F может находиться в диапазоне от 4 до 16 кГц. Рекомендуемая частота  6-12 кгц.
Далее настраиваем фазу:  При приближении медной монеты Y и Х должны увеличиваться, при приближении черного металла (железа) Y -увеличивается Х-уменьшается . Если происходит не так, кнопкой "0"( дискретно с шагом 45 гр.) и подстроечным резистором R16 (плавно) меняем фазу пока не добиваемся правильной реакции на металлы. Если эта процедура не получается необходимо  подобрать емкость С0,С1 или изменить частоту передатчика . Далее нужно выставить точную фазу для правильного измерения ВДИ  построечным резистором R16 . Настроить фазу лучше по  ферриту- X в минус, Y на месте или  немного в +. Еще настроит фазу можно по "эталону" -  например по 5 коп СССР значение ВДИ около +55. ВДИ   Фольга ~ 0-10,  чистая медь +80-+90, все железяки  в минусе. При возможности подкорректировать сведение подстроечным витком(ами). Еще есть одна тонкость, после настройки меняя частоту +-30 гц. найти место где меньше всего меняются(скачут) значения Х и У!
Настройка чувствительности: Резистором R0 и R17 подбирается ток катушки TX, Чем больше ток тем больше чувствительность, как к целям так и к сожалению и к грунту. Рекомендуемый ток для резонансной системы 40-80 ма, не резонансной 80-100 ма. Приблизительно оценить ток в TX можно по разности потребления прибора с катушкой и без, тогда  для резонансной системы 20-40 ма, не резонансной 40-60   - зависит от добротности контура.  Резистором R5 подбирается чувствительность прибора в канале RX, чем меньше его значение тем выше чувствительность. Рекомендуемые значения резисторов для резонансной системы ~1к не резонансной ~200ом. Настраивать прибор по чувствительности нужно так, чтобы на пороге (чувствительности) 1,2 не было ложных срабатываний (Конечно при условии отсутствия помех ) . За большой чувствительностью по воздуху гнаться не нужно, 20-25 см. самое то! для датчика диаметром ~20 см.Для датчика диаметром 25см соответственно 25-30см.
 
Резистором R13 настраивается контрастность индикатора и его номинал будит зависеть от типа индикатора. 
Примечание: В режиме настройки кнопки "+" и "-" изменяют частоту на TX с шагом ~10 гц. Кнопка "0" меняет фазу с периодом 45º.

Новая плата под дип микросхемы. Плата работоспособна и проверенна! Для более  надежной работы, на плате желательно оставить верхний слой фольги и соединить ее в нескольких (отмечено синим цветом) точках. При монтаже индикатора смотрите описание, выводы питания бывает по разному !
Микросхемы:
MCP601 можно заменить на NE5534, К140УД1408, LF357, LM308. Микроконтроллер лучше ставить ATMEGA8А он и потребляет меньше и работает лучше.

Как просто прошивать микроконтроллер, об этом можно прочитать здесь

Фусы программируем так



Видео "про Крота и VDI"

 Видео "Крот и кирпич"  "статическое" вырезание грунта в режиме "G"

 
Доступна новая прошивка без предыдущих ограничений версия 0.1

Кто хочет слушать звуки "Крота" или другого МД по FM радио можно собрать простую схему.


Настроить на нужную частоту - раздвигая, сжимая витки катушки L1
R4 подбираем по отсутствию искажений.

Новая прошивка 0.2 с двумя динамическими режимами и векторной вырезкой грунта..Незабываем периодически настраивать на грунт кнопкой "0" , Сначала на метр от земли кратковременно "0", потом на расстоянии поиска длительно "0" , значение коэф.грунта должно быть минус (-10 -70)


15.09.2011
1.Изменена схема удален один резистор (бывший R4) и изменены некоторые номиналы (красный цвет) 
2.Изменена плата с учетом новой схемы.
3.Новая прошивка 0.3 для тестирования.
Увеличено быстродействие измерения на 20%,изменен алгоритм учета грунта в режимах "D" и особенно "G", добавлена возможность измерения напряжения питания выше 10В.
Новая прошивка и изменения в принципиальной схеме позволяют использовать не резонансную RX, но придется пожертвовать дальностью на ~20%...   
 

15.10.2011
1.Новая прошивка 0.4  для тестирования и прошивка 0.4а прошивка 0.4в (для транзисторного TX)
  Добавлена пятая кнопка для режима пинпоинтрера, добавлена возможность уменьшения частоты TX до 4кгц, увеличена чувствительность по каналам (только в 0.4).


15.11.2011
1.Новая прошивка 0.5 для тестирования.
2. В режиме (X,Y):
а) добавлена, функция измерения напряжения в mV  разбаланса катушки.
б) добавлена возможность автоматической настройки минимального значения напряжения
разбаланса катушки -длительное нажатие "0" (пользоваться с пониманием!).
с) изменена форма вывода значений настройки начальной фазы, теперь: 0-0гр, 1-45гр, 2-90гр, 3-135гр

3.Изменено начальное состояние 15 ноги микроконтроллера в момент инициализации +5в -для схемы с параллельной раскачкой TX на транзисторе, на работу с последовательной раскачкой это не влияет.


Как работают MД? - Очень просто!     -статья


 Видео  "Крот  кирпич и копейка"     прошивка 0.6, катушка DD20 (не резонанс), частота 12 кГц, демонстрирует автоматическое "вырезание" грунта в динамическом режиме, или как проверить свой прибор зимой..)
      
16.01.2012 Подправил статью в свете последних наблюдений..

15.02.2012 Подправил схему  - устранены неточности, добавлены резисторы R17,R18 , изменились некоторые номиналы, добавлен разьем для внутрисхемного программирования (как опция), разнесены измерительные и цифровые земли( сооединяються в одной точке можно через резистор или дроссель). Все изменения не принципиальны и существенных улучшений не приносят!  Плата подправлена.

23.02.2012
К  " дню мужчин" новая прошивка 0.7
1. Теперь запоминаются и пороги для разных профилей.
2. Изменил вид дискриминатора -сначала черные, потом цветные.
3. Добавил новый режим в настройках -"NL,Up" Кнопкой  "+" подбираем коэффициент для настройки "0" (при отключенной катушке,  равносильно подбору R1/R2) кнопкой "-" подбираем 
коэффициент для настройки "Напряжения питания" ( равносильно подбору R8/R7).
Результаты настроек запоминаются кнопкой "0".
4. Вольтметр теперь измеряет и "отрицательные" напряжения.
5. Режим "G" теперь опять "статический" учет грунта, после правильной настройки на грунт глубина сравнима с воздушной... 
6 Убран режим авто-настройки минимального напряжения баланса катушки.
7. Прочие несущественные доработки.
Жду интересных отчетов о прошивке!



 ХРИСТОС ВОСКРЕС! 
15.04.2012 -   Новая прошивка 0.8
1. Улучшен  режим "гистограмма". Позволяет определять предметы со сложной геометрической формой и пр.
2. В режиме подсветки -"LED" введен третий параметр "SG", экономичный режим для индикаторов на просвет и для любителей поискать ночью.
3. Улучшен режим "Статика". Теперь в этом режиме можно вести поиск.
4. Введен режим "Помеха" Служит для локализации источника помех и оценки
его уровня. Включается нажатием кнопки "Реж" при включении.    Выход -выключением.
5. Прочие мелкие доработки.

 
15.05.2012   Прошивка 0.8G  -аналог 0.8 , но возможно придется подкрутить фазу -R16.
 
Если интересует глубина на реальном грунте, учимся работать в "G"
Работаем только после тщательной настройки на грунт. Возможно придется это делать часто и по нескольку раз.
Правильность настройки можно оценить так: Коэффициент грунта от -10 до -80.



11.10.2012 Прошивка 10. (точнее две прошивки отличаются только начальной фазой. "10" как в "8G", "10'"-как в "8" и ниже. )
 Изменено (упрощено) меню. Теперь все четыре кнопки  в основном режиме имеют по две функции "короткое" и "длительное" нажатие. Клавиши "РЕЖ" и "0" как раньше. Клавиша "-" короткое нажатие - увеличение порога для "цветных"
(как раньше), длительное увеличение номера фильтра. Клавиша "+" короткое увеличение порога "черных"(как раньше), длительное "включение-выключение" подсветки индикатора.
В основном режиме появился параметр "fN", где N номер фильтра:
 0- фильтр как в прошивках 8G и ниже  для "самого легкого грунта" -воздух, песок..
 1- Фильтр для легкого грунта.
 2- Фильтр для среднего грунта.
 3- Фильтр для тяжелого грунта.
Прочие  доработки улучшающие работу прибора.   

 
15.12.2012  Прошивка 12
Продолжение 10 версии.
Немного изменено основное меню.
Настройки теперь спрятаны и вызываются при включении прибора с одновременным нажатием кнопок "+" или "-" Выход из режимов настроек через "РЕЖ" или "Выкл.- Вкл." прибора.
Улучшена селекция "цветных" целей при Fe0.
Диапазон ВДИ увеличен до +-100.
"Цветной" диапазон теперь 2-х тональный 0-79 и 80-100. 
Прочие программные доработки улучшающие работу прибора.


20.01.2013  Прошивка 12A
Продолжение 12 версии
Улучшен "алгоритм  визуализации" в основном режиме. Теперь цель можно многократно сканировать с накоплением (усреднением) результата отображаемого ВДИ.
Добавлена ф-ция "индикации параметров" - кнопка S5.
 



20.01.2013  Прошивка 12B
То же что 12A,  вместо 
"индикации параметров" , "пинпоитер"  - кнопка S5 
Режим измерения уровня помех отсутствует..
  

  ____________________________________________________________________________________________________

       radiodom2010@mail.ru









 
Copyright MyCorp © 2017
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz