Металлоискатель Clone PI AVR (Клон ПИ АВР) своими руками
Clone Pi AVR это упрощенная и усовершенствованная версия, популярного у радиолюбителей металлоискателя Clone PI. Так как при изготовлении металлоискателя Clone PI у многих возникали трудности с приобретением АЦП, то в новой версии металлоискателя Клон АВР, Пик контроллер и внешнее АЦП, были заменены на доступный микроконтроллер фирмы AVR с внутренним АЦП Atmega8.
Схема металлоискателя Клон ПИ АВР
А также схема Clone PI AVR с указанными напряжениями постоянного тока
В интернете есть несколько вариантов разведения печатной платы для металлоискателя Клон Пи АВР. Ниже приведена фотография вполне приличной версии печатной платы .
Плата металлоискателя Clone PI AVR
Один из вариантов реализации платы металлоискателя Клон АВР:
Для прошивки микроконтроллера, биты конфигурации необходимо расставить следующим образом:
Металлоискатель Clone PI AVR имеет средний уровень сложности изготовления, из за наличия в схеме металлоискателя, программируемого микроконтроллера. Но в остальном его изготовление, не должно вызвать особых трудностей.
Катушка для металлоискателя Clone PI AVR
С металлоискателем Clone PI AVR, можно использовать катушки от импульсных металлоискателей Tracker и Кощей, а также большие глубинные рамки.
Наиболее универсальные диаметры катушки 20-30 см. Такие катушки будут иметь глубину обнаружения 1 – 1,5 метра и сохранят чувствительность к небольшим металлическим объектам (монеты, украшения и т.д.).
Для изготовления универсальной поисковой катушки, вам необходимо на оправку 26-27 см, намотать 23-24 витка обмоточного эмаль провода диаметром 0.7-0.8мм. В качестве оправки можно использовать кастрюльку подходящего диаметра, или изготовить оправку как на фото ниже:
Для изготовления оправки, берем лист фанеры или ДСП. На нем, при помощи циркуля, чертим круг нужным нам диаметром. Затем берем шурупы или саморезы, одеваем на них кембрики . Шурупы с кембриками вкручиваем по периметру нашей окружности, и получаем оправку для намотки катушки.
Катушка мотается в навал. Затем витки плотно сматываем между собой, скотчем, или изолентой. К концам обмотки подпаиваем провод 2*0.75 мм в изоляции.
Подключаем нашу катушку к плате металлоискателя Клон Пи АВР (Для подключения лучше использовать разъем) и проверяем ее работоспособность. Такая катушка подойдет для испытаний и экспериментов, но для реальной работы, ее следует защитить от ударов, влаги и т.д.
Для этого катушку необходимо закрепить в подходящий пластиковый корпус. Мы в своих конструкциях, используем вот такой универсальный корпус.
Катушка закрепляется внутри корпуса, при помощи термоклея, и затем корпус катушки заклеивается дихлорэтаном, или скручивается нержвеющими саморезами.
Для получения подводной катушки, корпус лучше заполнить эпоксидной смолой. Это уменьшит ее пловучести, и предотвратит поподание воды во внутрь корпуса.
А в статье про глубинные металлоискатели описаны способы изготовления глубинных рамок для импульсных металлоискателей.
Прошивки для металлоискателя Clone PI AVR:
- Прошивка версии 1.7.3 для ATmega8 — CPI_PRG_173_AVR
- Прошивка версии 1.7.3A для ATmega8, с измененным алгоритмом автоподстройки грунта — CPI_PRG_173a_AVR
- Прошивка версии 1.8.0 для контроллера ATmega8 — CPI_PRG_180_AVRИзменения:
- Громкость озвучки кнопок приведена в соответствие с основной громкостью.
- Автоподстройка грунта (Ground adjust) теперь работает в 3-х режимах — adaptive, fixing и off(static).
- Защитный интервал теперь может подбираться при включении (auto), использоваться запомненное значение (last), или выбираться пользователем принудительно в диапазоне 2 … 80.
- Добавлен параметр Volume raise, позволяющий уменьшать громкость в начале шкалы (при слабых откликах). Это улучшает устойчивость схемы при низком пороге.
- Убран режим двойной мощности, показавший свою практическую бесполезность.
- При включённой подсветке на индикатор выводится буква «L» (Light).
- Прошивка версии 1.8.1 для контроллера ATmega8, в прошивки исправленны ошибки и снижено энергопотребление —CPI_PRG_181_AVR
Заключение: металлоискатель Clone PI AVR это проверенный и популярный среди радиолюбителей и поисковиков металлоискатель. Он имеет сопоставимую с заводскими металлоискателями глубину поиска и полностью открытую схему и прошивку для его изготовления. К недостаткам металлоискателя следует отнести завышенное энергопотребление.
Обзор готовой платы металлоискателя Клон ПИ АВР
Видео запуска металлоискателя Clone PI AVR собранного своими руками, и возможности его настройки:
При написании этой статьи использовались материалы:
- Сайт разработчика — http://fandy.hut2.ru
- И этот сайт — http://metdet.ucoz.ua/publ/metalloiskatel_klon/1-1-0-13
- А также форум — http://md4u.ru/viewtopic.php?f=5&t=660 — тут вы можете задать вопросы по самостоятельной сборке металлоискателя.
Металлоискатель Clone PI AVR (Клон ПИ АВР) своими руками: 64 комментария
Список компонентов
Часть на схеме на нашел
R1 390
R2 20
R3 390
R4 10k
R5 10k
R6 1k
R7 1k многооборотный подстроечный
R8 1к
R9 10k
R10 10k
R11 10k
R12 10k
R13 1k
R14 2M4
R15 56k
R16 10k
R17 10k
R18
R19
R20 3k
R21
R22
R23
R24
R25
R26
R27
R28 10k
R29
R30 20
R31 10k
R32 10k
R33 12k
R34 3k
R35 6,8k контраст LCD
R36
R37 200 подсветка LCD
R38 100k
R39 47
R40
R41 100k
C1 2200 x 16v
C2 0,1
C3 0,1
C4
C5 0,1
C6
C7
C8 2200
C9 0,1
C10
C11 220 x 16v
C12
C13
C14
C15
C16
C17
C18
C19
C20 470
C21 470
C22 470
C23 0,1
C24
C25 0,1
C26 220 x 6.3v
C27 0,1
C28
C29 1000 x 25v
C30
VT1 IRF740/TO
VT2 BC546_549 КТ3102
VT3 BC546_549 КТ3102
VT4 BC546_549 КТ3102
VT5 BC546_549 КТ3102
VT6 2N7000
VT7 2N7000
U1 ATmega8 (DIP)
U2
U3 LCD 16*2
U4 78L05
U5 TL074
U6 4066
VD1 1N4148
VD2 1N4148
VD3
VD4
VD5 1N5819
Источник
Металлоискатель Clone Pi-W своими силами, инструкция по сборке
Клон Пи-В – более простая и недорогая конструкция Clone PI-AVR. В Clone PI-W вместо ЖК экрана используются светодиоды, а управление осуществляется тактовыми кнопками. Среди самодельных металлодетекторов металоискатель клон пи-в обладает одним из самых высоких показателями глубины обнаружения металла.
Ключевые плюсы состоят в следующем:
• Простая схема сборки, доступная даже новичку;
• Высокие характеристики;
• Простая настройка: регулировка одного резистора (не нужен осциллограф);
• Относительно низкая стоимость.
Принципиальные схемы (3 варианта)
Опишем наиболее популярные и рабочие клон МД схемы.
⦁ схема с ADG444 (она же КР590КН5). КН5 присутствует брак в большом количестве. Что бы быть уверенным, существует схема ADG444, но это более дорогостоящий вариант;
⦁ схема с КР590КН2 (отличие лишь в печатной плате) более стабильны в работе. Но её проблематично найти;
⦁ схема с CD4066 (4016)- лучшее решение. Не дорогая цена, легко найти, брак сводится к минимуму.
Схема с ADG444 (КР590КН5)
Назначение элементов
Печатная плата
На первый взгляд всё просто: схема есть, руки есть, осталось припаять. Но есть несколько нюансов, о которых необходимо рассказать, ведь лучше учиться на чужих ошибках.
Возможна такая проблема: посторонние шумы («подвывания»), что мешает настройке аппарата. Чтобы этого эффекта не было придумана печатная плата с разнесенными землями, что сводит к минимуму посторонние шумы при это максимум производительности.
Самое главное- подвод питания только к отведённого для этого местам (пятачку у конденсаторов), иначе возможны помехи и ложные срабатывания.
Так же рекомендуется поставить один резистор на цветовую схему (светодиоды)
Схема с КР590КН2
С помощью данной схемы появляется возможность собрать одну из самых высококачественных версий Клона. Главное внимательно развести её. Например, группа светодиодов должна быть отдельной шиной.
Одно из главных преимуществ данной схемы- отсутствие питания +5 Вольт. В следствии этого возрастает стабильность работы схемы.
Схема с CD4066
Самый не дорогой вариант металлоискателя клон схема
Прошивка микроконтроллера
Для прошивки потребуется программатор (например, AVR ISP), её необходимо записать в микросхему ATmega8
Какая прошивка лучше?
Ответ на этот вопрос, остаётся открытым. Каждый для себя находит плюсы и минусы той или иной прошивки.
Но всё же, как это не странно лучшей оказалась не одна из последних версий (1.2.4), а версия 1.2.2m.
Ключевой её плюс- стабильность, что обусловлено малым процентом ложного срабатывания.
ПониПрог
Потребуется микросхема и скаченная прошивка.
Программатор Громова
Данный программатор является одним из самых простых устройств для прошивки.
Его можно собрать самому для дальнейшего использования.
Помимо этого, необходима программа для прошивки Uniprof.
Схему необходимо подключить к COM порту ПК.
Необходимо питание 5 В. Решение этой задачи- USB порт ПК.
Пробный запуск (SMOKE-тест)
Итак, плата готова, контроллер прошит, время проверить работоспособность МД клон своими руками, прежде чем заняться изготовлением корпуса, штанги и датчика.
Всё, что необходимо- припаять панель кнопок и светодиодов, динамик, катушку при этом на данном этапе не трогаем.
Подаём питание и металлоискатель clone pi начинает запуск и самодиагностику, а именно: включение светодиодов (поочерёдно), звуковые сигналы разной тональности.
Плохая новость, если ничего не происходит. Это означает что металлоискатель клон не работает, следовательно необходимо проверять работоспособность элементов или искать неточность в схеме или прошивке.
Назначение кнопок
Версия прошивки не имеет значения.
- Барьер: S1 – минус, S2 – плюс. Чем выше барьер- тем больше реагирования на метал, при этом уменьшается чувствительность. То есть повышая уровень уменьшается чувствительность clone pi avr, а значит становиться меньше ложных срабатываний. Параметр сохраняется даже после перезапуска прибора. Не стоит путать значение барьера и защитного интервала. Параметр защитного интервала выставляется по умолчанию при каждом включении, в теории его можно изменить этими же кнопками в режиме настройки, но на практике это лишено смысла.
- Громкость: S3 – минус, S4 – плюс (максимум 7). Регулировка громкости и добавить здесь нечего.
В режиме настроек эти кнопки служат для регулирования минимального напряжения питания от 7.5 до 1В с шагом 0.5В. По умолчанию установлено значение 8В, при его уменьшении прибор издаёт сигнал каждые 15 секунд, но продолжает работать. - Вход в режим настроек: S5.
- Сброс: S6. Используется при ошибках и зависании металлоискателя clone pi. При её нажатии очищается регистр микроконтроллера, при этом все настройки описанные выше сохраняются.
Датчик (катушка)
Ещё один плюс данного прибора- датчик, а точнее простой процесс его изготовления. Достаточно найти любой провод с изоляцией диаметром 0.4-0.5 мм (для обычного датчика) или 0.6-0.8 мм (для глубинного датчика).
По таблице ниже определяемся с количеством витков и диаметром бедующего датчика (оптимальный вариант диаметр 20-26 см., можно попробовать квадратную форму, но увеличение эффекта не значительное)
Следующий шаг- определиться со способом изготовления обмотки. Самый простой способ- кольцо. Необходим любой предмет подходящего диаметра, на него в навал наматывается провод, фиксируется изолентой и выводится два конца провода, экранизировать при этом катушку не надо.
Другие более сложные и изощрённые способы (такие как корзиночной или в одной плоскости) более сложны и при этом разница в глубине обнаружения не значительна.
Корпус для катушки выполняется из любого материала от фанеры до пластика.
Провод для соединения блока и датчика должен быть изолированным с сечением приблизительно 0.7мм². Соединение только пайкой.
Пропитка/заливка
Главное условие пропитки датчика- пропитывать его тем, что не проводит ток и не растворяет изоляцию провода (эмаль). Самые популярные средства- эпоксидная смола, монтажная пена, лак ЦАПОН.
Для заливки необходим каркас для того, чтобы превратить в единую систему ввод кабеля, уши и катушку. После этого всё обматывается стекловолокном (можно использовать медицинский бинт) и заливается.
Материал формы для заливки можно выбрать, исходя из Вашей фантазии. Это могут быть крышки, сковородки, оргстекло, гипсокартон и прочее.
Но, как правило всегда остаются какие-то щели. Их необходимо заделывать. Для этого идеально подходит монтажная пена, она же поможет в замазывании стыков и щелей.
Как писалось выше, не забывайте о том, что экранизировать катушку нельзя
Конструкция штанги
Так как наш прибор является импульсивным металлоискателем, необходимо обезопасить его от присутствия в штанге металла. Содержание металла в штанге не должно быть ближе 60 см.
Наиболее простой и не дорогостоящий вариант- полипропиленовая труба диаметром 32 и 20 мм. Обратите внимание на то, что чем толще будет труба, тем будет удобнее пользоваться металлодетектором clone pi. Так же не забывайте про длину: она должна умещаться в сумку или рюкзак.
Так же отличные варианты: самый толсты элемент от пятиметровой телескопической удочки или раздвижная штанга для швабры (но обратите внимание что бы она была пластмассовой).
Пару слов о конструкции самого блока
Несколько простых рекомендаций. Слишком высокий корпус брать не стоит, оптимальная высота 36-60 мм. Желательно, что бы корпус был без вентиляционных отверстий, чтобы избежать попадания грязи, воды и прочего.
Место для отверстия под динамик лучше делать снизу, что при дожде влага не проникала внутрь.
Питание
Для питания необходимы аккумуляторы либо батарейки AA 8шт. Хватает их на 5-10 часов работы. Как альтернативный вариант- Li-Ion аккумуляторы от телефонов (2шт.) или, например аккумулятор от шуруповёрта. Главное, что бы все конденсаторы были рассчитаны минимум на 25V.
Основное требование- источник питания должен выдавать 160-180мА, а значит батарейки типа крона или таблетки не подойдут.
Настройка МД Clone PI-W
По сути, настройка прибора- балансирование моста (состоит из датчика и резисторов R1, R3, R6-R9, R11). Регулируется с помощью резистора R7.
Есть два варианта настройки – на слух или с помощью осциллографа.
Настройка на слух
Первое, что необходимо сделать- расположить катушку в воздухе вдали от металлов, включённых электроприборов и т.д.
После этого кнопками выставить минимальное значение барьера. Вращать R7, пока металлоискатель клон пи авр не начнёт издавать звук и в этот момент провернуть в другую сторону, пока прибор не замолчит.
При каждом найденном положении нажимается кнопка сброса. Основная проверка- монета. Если на расстоянии 22-25 см. прибор реагирует на монету, чувствительность настроена.
Но в идеале аналогичным образом проверить прибор на открытой поверхности, то есть в поле в дали от цивилизации и посторонних шумов (на расстоянии от ЛЭП).
После окончательной настройки этот резистор больше не трогаем и остальные манипуляции с прибором производим только через кнопки.
Настройка с помощью осциллографа
Второй способ является более точным и правильным.
Необходимо с помощью R7 достичь ровного горизонтального участка осциллограммы.
Но это не всё. Необходимо несколько раз перезагружать прибор для проверки данных, подносит металлические предметы и тем самым ищем наиболее точное положение R7.
Выставляем минимальное напряжение питания
Минимально напряжение питания- значение, при котором наш самодельный металлоискатель информирует о разряженной батареи (по умолчанию 8 Вольт). Если необходимо поменять данное значение его можно задать вручную посредствам сервисного меню.
Как говорилось выше S5- кнопка для вызова данного меню (так же светиться последний светодиод. Кнопками S3 и S4 регулируем значение.
Двойной низкий звук во время работы- признак того, что заряд опустился ниже заданного значения.
Защитный интервал
Защитный интервал — это временной интервал от момента генерации импульса до момента начала приема отраженного сигнала.
Как писалось выше, данный параметр задаётся автоматически при включении. После выключения он сбрасывается и при повторном включении вновь настраивается. Именно поэтому важно, чтобы при включении рядом не было металлических приборов. Данный параметр так же можно настроить вручную.
Что делать, если ничего не заработало
В первую очередь не паниковать.
Начинаем проверку с тока. Его оптимальное значение 60-80 мА, а при поднесении к катушке металла 150-170 мА. Если значения выше, отключаем наш мощный металлоискатель и проверяем какие элементы нагрелись.
После проверки тока проверьте контроллер. Если он не прошит или прошит не верно будет моргать 1 светодиод. При, верно, прошитом контроллере он запускает само тест, то есть начинаем издавать звуки разных частот и сигналы светодиодов. Если светодиоды не реагируют стоит проверить питание на микроконтроллере и правильность установки светодиодов.
При отсутствии звука стоит проверить транзистор VT2.
Следующий способ- поднести магнить вплотную катушки, при этом прибор должен слегка вибрировать, это значит, что контроллер, микросхема ключей и транзистор IRF 740 исправны.
Так же стоит проверить соответствие платы и принципиальной схемы. Не нарисованная дорожка, ошибка при пайке, не верные номиналы резисторов и реакции на метал не будет.
Так же проверьте, не затёк ли флюс в панель, нарушив тем самым контакт. Так же можно последовательно заменить микросхему ключей и ОУ TL074.
При подключенном датчике и отсутствии металлов поблизости на выводах ОУ TL074 проверьте напряжение.
Самые частые и очевидные ошибки:
- не верная прошивка;
- Отсутствие контакта в разъёме подключения кабеля. Решение: подпайка датчика на прямую;
- Проблемы с платой: она грязная, не очищена от флюса, использование кислотного флюса;
- проблемы с пайкой, сопли на плате.
Плата очень проста, поэтому необходимо проверить и прозвонить всё, неисправность как правило где-то рядом.
Впечатления от прибора
Данный металлодетектор считается одним из самых популярных не только в России, но и на мировой арене металлоискатель клон имеет много положительных отзывов. При правильном сборе и настройке способен составить конкуренцию многим профессиональным приборам.
Выводы
Сборки металлоискателя clone pi разные, но имеют общие технические характеристики:
- Индикация: светодиодная; звуковая;
- Режим поиска: статический;
- Напряжение питания:12 В
Максимальная глубина обнаружения объектов с кольцевым датчиком 19 сантиметров:
- Монета– до 30см;
- Каска – до 60см;
- Максимальная глубина – до 150см;
С глубинным петлевым датчиком 1,2х1,2м
- Каска – до 140см;
- Стальная бочка – до 200см;
- Максимальная глубина – до 300см.
Основные плюсы металлоискатель своими руками:
- Одинарная катушка, что упрощает сборку и настройку прибора.
- Простая схема сборки.
- Простая кнопочная регулировка.
Недостатки металлоискателя клон своими руками:
- Отсутствие разделения металлов.
- Микросхему необходимо прошивать, в чём могут возникнуть трудности.
Источник