Дизайн

Импульсный металлодетектор clone pi w. Алюминиевая лихорадка и металлоискатель Clone Pi-W

Clone PI это импульсный металлоискатель, без определения типа металлов. Клон ПИ может работать с катушками различных размеров.

При использовании катушки кольцо, диаметром 20 см, металлоискатель Клон имеет глубину поиска монеты до 25 см и крупного металла до 1 метра.

За основу Клона взята схема металлоискателя Tracker PI-2 , с внесением в нее некоторых изменений.

Металлоискатель Clone PI имеет следующие отличия от оригинала (Металлоискателя Tracker PI-2):

Место микроконтроллера AVR, используется PIC контроллер.
Для индикации металлоискатель использует ЖКИ экран, без поддержки светодиодов.
В приборе встроена автоподстройка: быстрая и медленная.
Все управления металлоискателя кнопочное (без переменных резисторов).

Схема металлоискателя Клон ПИ:

Клон ПИ это импульсный металлоискатель, средней сложности, для новичка он будит сложен в изготовлении. Но человек, имеющий небольшой опыт в изготовлении металлоискателей или другой электроники сможет с ним справиться.

Схема металлоискателя Клон содержит несколько дорогостоящих элементов: ЖКИ экран, АЦП MCP3201 и микроконтроллер. Перед началом изготовления металлоискателя, обязательно приобретите АЦП , так как с его покупкой могут возникнуть трудности!

Также схема металлоискателя, содержит программируемый микроконтроллер, поэтому для его изготовления вам понадобится программатор, с поддержкой программирования микроконтроллеров - PIC18F252 и умение им пользоваться

На экране, металлоискатель Клон Пи выводит следующую информацию:

Уровень отклика (» быстрый » и » медленный » слайдеры).
Напряжение питания.
Порог (величина, обратная чувствительности).
Громкость.
Признак активности автоподстройки (отклик превышает порог в любую сторону).
Признак медленной автоподстройки (отклонение отклика в положительную сторону), совпадает со звуковой сигнализацией.
Индикатор включённой подсветки дисплея.

В работе металлоискатель Клон показал себя весьма неплохо, и некоторые «самодельщики», даже наладили их продажу. При качественной сборке, Клон практически не отличается по поисковых характеристикам, от Tracker PI и других импульсных металлоискателей.

Но по своему опыту скажу, что все не так радужно, и два собранных одинаково металлоискателя, в работе могут сильно отличатся (Правда, собирались они еще с первыми версиями прошивки, и возможно в более новых версиях, эту проблему устранили).

Сборка металлоискателя Clone PI своими руками

Сборку металлоискателя Clone PI, как уже сказано выше, следует начать с поиска и покупки деталей, для изготовления печатной платы. После их покупки, можно переходить к непосредственному процессу изготовления и сборки.

Первым делом, необходимо вытравить печатную плату, рисунок печатной платы приведен ниже (Плата двухсторонняя), а в этом архиве содержится рисунок платы, разметка для сверловки отверстий, а также схема и расположение элементов на плате.

После изготовления печатной платы, в нее необходимо впаять все радиодетали. Микросхемы лучше установить на панельки. Также к плате подключаем кнопки управления, экран, динамик, и разъемы для катушки и питания металлоискателя. После окончания пайки, плату необходимо промыть спиртом и хорошо просушить.

Затем внимательно осматриваем плату, с целью выявить «непропаия» и «залипухи». Если все ОК, то можно приступать к программированию микроконтроллера.

Прошивка микроконтроллера (PIC18F252 ) версии 1.8.1 (Последняя) - CPI_PRG_181_18

Другие версии прошивки, и исходный код программы, для металлоискателя Clone PI можно скачать

После программирования, микроконтроллер устанавливаем на плату, и уже можно увидеть первые плоды своего труда. Питания металлоискателя лучше подавать через предохранитель (2-5А), в случаи замыкания или ошибки при пайке, он может спасти вашу плату! Если металлоискатель включился, на экране все показывает, подает звук и реагирует на кнопки управления, то можно переходить к изготовлению поисковой катушки. Если что-то не работает, то возвращаемся к этапу визуально осмотра, проверке платы по схеме и выявлению ошибок и дефектов сборки!

Изготовление поисковой катушки для металлоискателя Клон ПИ

Простую поисковую катушку для металлоискателя Clone PI можно изготовить, из обмоточного эмаль провода диаметром 0,6 – 0,8мм, намотав на оправку (диаметром 25-27 см) – 25 витков. А качестве оправки можно использовать кастрюльку или дугой подходящие круглый предмет.

Затем витки катушки туго уматываются изолентой или скотчем. А к концам катушки подпаиваем свитый многожильный провод с сечением 0,75 мм, длинной 1 - 1,3 метра. Для удобства работы, защиты катушки от ударов и придания ей эстетического вида, можно ее засунуть в вот такой корпус (Его легко можно купить через интернет, и я часто использую его для изготовления катушек для металлоискателей).

К концу катушки подпаиваем разъем, и подсоединяем ее к металлоискателю. Включаем его и проверяем наличие реакции не металл. Если реакция есть и у вас хорошая чувствительность. То можно произвести подстройку металлоискателя и приступать в окончательной сборки металлоискателя в Корпус. На фото ниже приведен пример расположения элементов металлоискателя внутри корпуса.

После сборки металлоискателя и катушки в корпус, вам остается изготовить к нему штангу и приступать к своим поискам!

Проект металлоискателя Clone PI получил свое продолжение в виде Clone PI AVR с более доступными компонентами и упрощенной схемой, и Clone Pi W – светодиодная версия металлоискателя.

При создании этого материала использовалась информация с сайта разработчика - fandy.hut2.ru/ClonePI.htm

Обсуждения, теоретические и практические вопросы по изготовлению и эксплуатации металлоискателя Клон ПИ можно найти на этом форуме md4u.ru/

– это несколько упрощенная версия металлоискателя , в ней жидкокристаллический экран, заменен на светодиоды. Также в металлоискатели были урезаны органы управления и оставлены только самые необходимые функции. Изначально металлоискатель проектировался как подводная версия Клона, но стал очень популярным и на грунте.

Ниже в статье, вы найдете все необходимые материалы, для сборки металлоискателя Clone PI W своими руками , а пока немного раскажем о самом приборе.

Основным достоинством «Клон ПИ В» являются : его уменьшенное энергопотребление до 120 мА при максимальной громкости и при полном срабатывании всей шкалы светодиодов. А также наиболее приближенная к оригинальному металлоискателю (С которого был скопирован Клон) стабильность работы.

Уменьшение энергопотребления, удалось добиться благодаря удалению энергоемкого экрана. А стабильность работы металлоискателя улучшило использование TL431 в качестве источника эталонного напряжения.

Схема металлоискателя Clone PI W

Вот такую плату предлагает на разработчик Клона:

Последняя версия прошивки для металлоискателя Clone PI W (Версия 1.2.4) —

При прошивке контроллера, биты конфигурации нужно расставить следующим образом:

Сборка металлоискателя Clone PI W своими руками

Сборку металлоискателя, следует начать с выбора варианта печатной платы. Так как они имеют небольшие различия и в используемых компонентах. Мы рекомендуем выбрать версию от DexAlex , его вариант разведения этого и других металлоискателей, себя отлично зарекомендовали.

Затем закупаем детали. Следует уделить внимания следующим компонентам: конденсаторы лучше использовать керамические, а еще лучше пленочные, это положительно скажется на стабильности работы. Построечный резистор, должен быть хорошего качества и многооборотным, однооборотные дешевые подстоечники тут непригодны! TL431 и резисторы в ее обвязке, также заслуживают повышенного внимания и должны быть 100% качества.

Травим и собираем печатную плату, прошиваем микроконтроллер и запускаем металлоискатель. Для питания металлоискателя Клон ПИ В можно использовать 8 пальчиковых батареек, или 12 аккумулятор. «Крона» не подайдет! Также при первых включениях металлоискателя и его настройке необходимо использовать новые батарейки или полностью заряженный аккумулятор. По цепи питания, рекомендуется использовать защитный диод от «переполюсовки», и предохранитель, это поможет защитить ваш металлоискатель, от вашей же неосторожности, особенно на этапах его сборки и тестирования!

Если у вас металлоискатель сразу не заработал, то в поиске неисправностей, вам может помочь карта напряжений —

Вот пример уже собранного электронного блока металлоискателя Clone PI W:

Изготовление катушки для металлоискателя Clone PI W

Стандартную катушку для металлоискателя Клон ПИ В можно изготовить, намотав на оправку диаметром 19-20 см, 25 витков, проводом 0,7-0,8 мм диаметром. Можно увеличивать диаметр катушки, это положительно скажется на глубине обнаружения, но тогда следует уменьшать количество витков. При диаметре катушки больше 28-30 см, начнет убывать чувствительность к небольшим предметам, это также следует учесть. О других способах изготовления катушки для металлоискателя Клон, можно почитать .

Инструкция по управленим металлоискателем Clone PI W

Управление металлоискателем Клон ПИ В , осуществляется при помощи 6 кнопок. Кнопки имеют следующие назначения:

S1 «Barrier-«/»Guard interval-«
S2 «Barrier+»/»Guard interval+»
S3 «Volume-«/»Up min-«
S4 «Volume+»/»Up min+»
S5 Функция пока не присвоена
S6 «Zero» (0)
S5 + S6 «Режим настроек»/»Выход из режима настроек»

Признаком нахождения в режиме настроек (т.е. там, где можно настроить защитный интервал и минимально допустимое напряжение питания) является свечение последнего светодиода (VD13).

Защитный интервал индицируется очень приблизительно, количество горящих слева светодиодов надо умножать на 8. После выключение питания металлоискателя, значение не сохраняется!

Минимально допустимое напряжение индицируется с шагом 0,5 вольта, от 7,5 до 11 вольт. Значение по умолчанию — 8 вольт. Значение сохраняется. Если напряжение питания уменьшается ниже заданного значения, прибор продолжает работать, но раз в 15 секунд выдаёт двойной низкий звук.

Также мы нашли в сети, переработаною инструкцию для металлоискателя Clone PI W (Переработанна с инструкции от Кощея), она тоже может вам пригодиться —

Настройка металлоискателя Clone PI W

Металлоискатель Clone PI W не нуждается в сложных настройках. Вся настройка сводится к следующему: Включаем металлоискатель подальше от металлических предметов, и дожидаемся пока пройдет вся шкала светодиодов. Затем подносим эталонный металлический предмет (например монетку) и проверяем чувствительность металлоискателя. Затем подкручиваем подстроечный резистор, перезагружаем металлоискатель и снова проверяем чувствительность. Повторяем манипуляцию до тех пор, пока не добьемся лучшего результата!

После того как вы закончили подстройку, в металлоискателе вы также при помощи кнопок управления, можете отрегулировать громкость и чувствительность металлоискателя. Чем выше Barrier (Диапазон регулирования 0 – 10) тем меньше чувствительность. Порог опускаем до тех пор, пока не появляются ложные срабатывания, при поднятой в воздух катушке металлоискателя. Для нормально собранного и настроенного металлоискателя нормальным порогом является 3-5.

Также следует помнить, что в области катушки, при включении и перезагрузке металлоискателя, недолжно находится металлических предметов, иначе металлоискатель потеряет часть чувствительности!

На этом настройка металлоискателя завершена, и можно приступать к поискам!

О изготовлении катушек для металлоискателя Клон В можно прочесть , и о изготовлении глубинных рамок .

Заключение: Металлоискатель Clone PI W это отличный вариант для самостоятельной сборки . Вполне доступные компоненты, несложная схема, наличие открытой прошивки и масса необходимой информации все это поможет вам при его изготовлении. К недостаткам следует отнести его более высокую помехочуствительность чем у Тракера и Кощея, и поэтому более высокую глючность. Особенно остро это проявляется вблизи электромагнитных и индустриальных источников помех. Но в целом металлоискатель получился вполне достойный!

Видео работы самодельного металлоискателя Clone PI W

Видео тест металлоискателя Клон Пи В собранный своими руками, с большой катушкой 40 см:

При написании этой статьи использовались материалы, с сайты разработчика металлоискателя — http://fandy.hut2.ru/ClonePI_W.htm

А также форумы где обсуждается данная схема: http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=47662 и http://md4u.ru/viewtopic.php?f=5&t=2144

Материалы для скачивания:

Схема, и разведенная печатная плата металлоискатя Clone PI-W (От автора) —

Разведенная печатная плата от DexAlex, прошивка 1.2.1 и другие материалы и фотографии для самостоятельной сборки металлоискателя Clone PI W —

Вариант от платы и сборки металлоискателя от Корвина, а также карта напряжений и некоторые полезные материалы, например вариант печатной платы, с заменой микросхемы КН5 —

.
Схема не сложная и множество раз разжёвана в Интернете, а я описываю свой вариант и трудности, с которыми мне пришлось столкнуться при повторении этой конструкции. Немного сложнее настройка, с которой, в прочем, справится мало-мальски подготовленный радиолюбитель, если приложит внимание и усилие. Самым заморочным делом оказалось купить нормальный операционный усилитель, на первый взгляд микросхемы этого типа не в дефиците, но качество деталей некоторых производителей превращают покупку в игру «угадай». От качества этой микросхемы зависят максимальные параметры данного металлодетектора, здесь к этой детальке повышенные требования. Речь идет о счетверенном усилителе TL074. Кроме операционного усилителя еще нужен не очень распространенный компаратор ADG444 ну и микроконтроллер ATmega-8.

При проектировании печатной платы нужно уделить должное внимание расстановки элементов, цепи операционных усилителей и компаратор подальше от цепи катушки, земля по возможности к каждому блоку раздельная и расстояния между дорожками, а это актуально при SMD монтаже, не менее 0.3мм. при меньших междудорожечных расстояниях держать плату в полной чистоте будет проблематично, а чистота залог нормальной работы девайса.
При большом разнообразии разводок платы для этой конструкции пришлось делать свою под заводской корпус KM35BN, имеющийся в наличии.

Один из вариантов разводки.
Все свои варианты плат разводил под SMD элементы.

Платы устройства перед окончательной сборкой.

В схеме возможны некоторые замены деталей.
Операционный усилитель:
По порядку от худших
TL084
TL074
LF347
MC33079
OPA4134PA.
У меня не плохие результаты дала микросхемка TLC274. Многие применяют сдвоенные усилители типа TL072. В архиве есть разводка и для такого варианта платы.

Компаратор ADG444 можно заменить на DG441, КР590КН5 или с изменение разводки на КР590КН2, с дополнительным инвертором сигнала на 4066.
Микроконтроллер Atmega8-16PI, Atmega8-16PU или Atmega8A-PU.
Стабилизатор 78L05 можно сменить на аналогичный других серий.
Особое внимание уделить качеству конденсаторов С3 и С5, от них зависит стабильность работы. Не плохо работают китайские майларовые конденсаторы,применяемые в измерительных приборах. Их номиналы можно менять в пределах,указанных в схеме. Обычно подборка нужна при малой чувствительности или возбуждении.
Эксплуатация показала, что подстроечный резистор R7, номиналом в 1 Ком нужно делать выносным и желательно многооборотным (при разводке платы изначально я установил SMD, пришлось менять).
Прошивка микроконтроллера может производится прямо на плате, отключив силовую часть и подпаяв проводки к основным сигнальным выводам.

При прошивке выставлялись фюзы как на картинке, обратные, так выставлять нужно в Pony-Prog и в некоторых оболочках программы AVRDUDE, к примеру, я шил с такими фюзами в программе USBASP_AVRDUDE_PROG программатором USBASP

Популярные прошивки:
Прошивка версии 1.2.5: CPI_W_125.zip.
Попытка ослабить влияние грунта.
Режим поиска - чисто динамический.

Прошивка версии 1.2.4: CPI_W_124.zip самая подходящая
Чувствительность увеличена на пару сантиметров.
Значения barrier при регулировке: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32.
Добавлен сигнал перегрузки.
Несколько уменьшено время восстановления чувствительности после перегрузки.
режим поиска динамический/статический, в остальном то же, что и в 1.2.5
Исправлены ошибки.

Прошивка версии 1.2.2m: CPI_W_122m.zip
Вариант без оверсамплинга, остальное аналогично версии 1.2.4.
однако имеет прогрессивный шаг барьера. Это значит, что он устанавливается 0 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32

Прошивка версии 1.2.2: CPI_W_122.zip.
Изменён входной фильтр.
Нажате на кнопку "Zero" сделано беззвучным.
Исправлены мелкие ошибки.

Назначение кнопок:
S1 "Barrier-"/"Guard interval-"
S2 "Barrier+"/"Guard interval+"
S3 "Volume-"/"Up min-"
S4 "Volume+"/"Up min+"
S5 Функция пока не присвоена
S6 "Zero" (0)
S5 + S6 "Режим настроек"/"Выход из режима настроек".

Датчик - 25-27 витков эмалированного медного провода диаметром 0,5...0,8 мм. Мотается в навал на любую оправку диаметром от 19 см и больше. Чем больше будет диаметр катушки - тем выше чувствительность МД (для мелких предметов справедливо где-то до диаметра катушки 28 см) и тем меньшее количество витков должна содержать катушка. С кабелем индуктивность датчика должна быть в пределах 400uH, сопротивление обычно 1.5-2 Ом.
Конструкция моего планарного датчика состоит с 3-х концентрических катушек с меньшими диаметрами d1 – 13.8cм – 9 витков, d2 – 16cм 14 витков, d3 – 18.2cм 12 витков, провод 0.5мм индуктивность голой катушки 392uH.

Питание прибора – 9-16в. Потребляемый ток может достигать 120 мА. При снижении напряжения питания до 8в (по умолчанию, изменяется кнопками в режиме настройка) прибор раз в 15 секунд начинает выдавать характерный двойной сигнал. Работать, при этом, продолжает примерно до 6,5в. при этом снижается только громкость звука, чувствительность на металл в диапазоне примерно от 8 и до 16в остаётся на одном уровне (благодаря источнику образцового напряжения на TL431). При настройке особенно важен стабильный источник напряжения, не нужно пользоваться непроверенными импульсными источниками, также исключаются «Кроны» и солевые батарейки. Лучше взять аккумулятор 12в на 4-40 А/Часов и настраивать с ним. У меня прекрасно работают 3 банки LI-ION от ноутбука.

Настройку проводить в далеке от промышленных помех и больших металлических предметов, лучше на природе, за городом. При настройке относим датчик подальше от металла и других предметов или просто задираем вверх и включаем. Загорается шкала из десяти светодиодов, медленно убывающая к нулю, с соответствующим звуковым сопровождением - это прибор подстраивается под датчик и окружающую обстановку, принимая её за положение "нет металла". С "идеальной" катушкой и правильной подстройкой подстроечника должны гаснуть все светодиоды до конца. Если в этот момент возле катушки датчика окажется любой металлический предмет, прибор, естественно, настроится неправильно. После этого звучит характерный звуковой сигнал, оповещающий, что прибор настроен. Подносим его к металлу и проверяем - чем ближе металл, тем дальше вправо передвигается "огонёк" на шкале и тем выше становится звук. Подкручивая резистор, настраиваем на максимум чутья(после каждой подстройки обязательно относим подальше от металла и нажимаем кнопку "сброс" - "огоньки" при этом красиво, со звуком, сбегаются к центру шкалы). Всё, прибор настроен. Играемся кнопочками дальше. Две кнопочки регулируют звук ("больше" и "меньше"), ещё две регулируют "барьёр" - это величина, обратная чувствительности, - и не путать с регулировкой чутья! Нажимая "больше" или "меньше" (максимум - 10, минимум - 0), устанавливаем такой барьер, при котором чутьё прибора будет максимальным при удовлетворительной стабильности. Однако, если барьер приходится сильно загрублять - до 7-го и выше светодиода, то это уже не есть хорошо. Нужно отдалиться подальше от индустриальных помех (лес, поле) и ещё подстроить подстроечник. Хорошо настроенный прибор не даёт ложных срабатываний при 3-4-х светодиодах.
Шестая кнопочка- "сервис", в приборе дает возможность подстроить напряжение, при котором срабатывает сигнализация разряда батарей (по умолчанию - 8в). При этом прибор продолжает работать до полного истощения батарей, только каждые 15 секунд выдаёт характерный двойной звуковой сигнал. Эта кнопка позволяет подстраивать защитный интервал - ну, это нужно для экспериментальных датчиков.
Если настроить не удается, много ложных срабатываний, или плохая чувствительность, придется браться за паяльник. Обычно при нормальных деталях такого не должно быть. Увеличивая номинал R15 и уменьшая номинал C5 можно поднять чутьё прибора до максимального. На чутье еще большое влияние дает отношение сопротивлений резисторов R1и R3, ну и как было сказано операционный усилитель. При ложных срабатываниях, работать с этими элементами в обратном порядке, то-есть немного затуплять чуйку. Хотя при некоторых операционниках, ложняки идут всегда до самого тупого чутья, их приходится менять.

Ну понятно, что окончательную настройку нужно производить со штатным датчиком, со штатном кабелем на штатной штанге в штатной ситуации.

Предлагаю всем желающим собрать отличный импульсный микропроцессорный металлодетектор Clone PI-W.

Отличительные особенности и достоинства:
— простая схема;
— десятиразрядная наглядная индикация, громкий и регулируемый звук;
— большая чувствительность — до 30 см на монету(диаметр2,5 см);
— нет зависимости чувствительности от степени разряда батарей;
— современное квазисенсорное управление (кнопочки, а не крутилки).
Недостатки:
— большее потребление (100-160 мА);
— есть редкораспостранённые детали(им подобрана замена);
— чувствителен к наводкам и помехам.

К нему можно подключит любую катушку, с индуктивностью 300-400 мкГн.
Например, использовал датчик кольцо диаметром 21 см 27 витков провода 0,63 (для намотки можно использовать кастрюлю). Можно применять глубинную катушку 1,5м на 1,5 для поиска больших предметов на большом растоянии. Корзиночные катушки выигрыш дают в 2-3 см на мелкие предметы (Схема для изготовления http://www.metdet.ru/Sensor_K1.htm). Планарные также как и корзинка более чувствительны, чем простое кольцо. Схема ниже.

Питание прибора — 12в. Потребляемый ток (средний) — около 120 мА, поэтому желателен небольшой аккумулятор, а не солевые батарейки. При снижении напряжения питания до 8в прибор раз в 15 секунд начинает выдавать характерный двойной сигнал. Работать при этом продолжает, примерно до 6,5в. При этом снижается только громкость звука, чувствительность на металл в диапазоне примерно от 8 и до 16в остаётся на одном уровне (благодаря источнику образцового на?ряжения на TL431).

Настройки у этого прибора практически никакой. Относим датчик подальше от металла и других предметов (просто задираем вверх) и включаем. Загорается шкала из десяти светодиодов, затем гаснет, с соответственным звуковым сопровождением — это прибор подстраивается под датчик и окружающую обстановку, принимая её за положение «нет металла». Если в этот момент возле катушки датчика окажется любой металлический предмет, прибор, естественно, настроится неправильно, приняв любые предметы от подсунутого и меньше, как «а вот нет металла». После этого звучит характерный звуковой сигнал, оповещающий, что прибор настроен. Подносим его к металлу и проверяем — чем ближе металл, тем дальше вправо передвигается «огонёк» на шкале и тем выше становится звук. Подкручивая резистор, настраиваем на максимум чутья (после каждой подстройки обязательно относим подальше от металла и нажимаем кнопку «сброс» — «огоньки» при этом красиво, со звуком, сбегаются к центру шкалы). Всё, прибор настроен. Никакого ковыряния паяльником, подбора элементов, балансировки датчика, замеров прибором, осциллографом… Играемся кнопочками дальше. Две кнопочки регулируют звук («больше» и «меньше», максимум — семь), ещё две регулируют «барьёр» — это величина, обратная чувствительности, — и не путать с регулировкой чутья! Нажимая «больше» или «меньше» (максимум — 10, минимум — 0), устанавливаем такой барьер, при котором чутьё прибора будет максимальным при удовлетворительной стабильности. Однако, если барьер приходится сильно загрублять — до 7-го и выше светодиода, то это уже не есть хорошо. Нужно отдалиться подальше от индустриальных помех (лес, поле) и ещё подстроить подстроечник. Хорошо настроенный прибор не даёт ложных срабатываний при 3-4-х светодиодах.
Если вы устанавливали и шестую кнопочку — «сервис», то тогда в приборе вы ещё сможете подстроить напряжение, при котором срабатывает сигнализация разряда батарей (по умолчанию — 8в, при этом прибор продолжает работать до полного истощения батарей, только каждые 15 секунд выдаёт характерный двойной звуковой сигнал) и подстраивать защитный интервал — ну, это нужно для экспериментальных датчиков.
А теперь скажите, захочется ли кому нормальному, после того, как наиграется кнопочками на современном микропроцессорном МД, получит чутьё до 30 см на монету и удовольствие от того, что такую крутую штуку собрал сам, возвращаться к «на биениям» с чутьём на грунт, постоянной подстройкой воздушным КПЕ XIX-го века, тилипающимися проводами наушников, постоянным звоном в ушах…

Детали:
микросхемы
ADG444 или КР590КН5
TL074
ATmega8
—————————
транзисторы
IRF740
78L05
КП501А или BSN304A или 2N7000 При замене смотрите цоколёвку!
TL431
—————————
диоды
1N4148—6шт
1N5819
—————————
конденсаторы
2200,0 x 16V
1000,0 x 16V
220,0 x 16V
470,0 x 6,3V
2200
0,1—5шт
0,01
—————————
резисторы
2M
100K
56K
12K—2шт
10K—5шт
5K1
1K—3шт
3K—2шт
510—10шт
390—2шт
100
20—2шт
47
1к переменик
—————————-
Примечания! Подстроечный резистор лучше ставить не 1к, а 330-510 ом или многооборотный, — настройка будет плавнее, он может быть любой мощности, но, обязательно, гарантированного качества. Применять советские дешёвые «жестяные», где выводы просто прижаты к токопроводящему слою, нельзя. Так же экранировать прибор не надо, так как это не чем не поможет, а доже наоборот — навредит. Провод для связи схемы и датчика надо использовать простой многожильный.

Для написания статьи использовались комментарии DesAlex с форума сайта http://cxem.net

Прошивку, печатку, описание можно скачать

Импульсные металлоискатели, среди самодельных, известны самыми высокими показателями глубины обнаружения металла. Так же они лучше других способны работать в соленой воде и сильно минерализованной почве. Все импульсники схожи в принципе работы и имеют общие плюсы и минусы. Металлоискатель клон, который мы будем собирать, имеет следующие достоинства:

Датчик сделан из одинарной катушки, являющейся передающей и принимающей. Это значительно упрощает сборку и исключает трудоемкую настройку. Размер катушки можно подбирать самостоятельно в зависимости от целевого назначения металлоискателя.
Упрощенная схема в сравнении с качественными самодельными металлоискателями.
Простая кнопочная регулировка.
Немного уменьшено энергопотребление по сравнению с импульсными металлоискателями с экранной индикацией.

К недостаткам можно отнести:

Отсутствие дискриминации.
Необходимость прошивки микросхемы. Однако это нельзя назвать большой проблемой, так как в статье будет представлена подробная инструкция данного процесса.

Сборка металлоискателя клон pi w начинается с электрических компонентов: схема, датчик, их соединение и прошивка микросхемы. Конечным этапом является изготовление или покупка корпусных деталей и настройка устройства.

Сборка схемы

Все необходимые детали, их аналоги и комментарии указаны в таблице на рисунке 2.

Детали приобретаем строго новые! Это освободит вас от проблем в работоспособности схемы.

Схема металлоискателя Клон pi w собирается на двух монтажных платах. Одна основная, а вторая плата управления и индикации с кнопками и светодиодами. Обе печатных платы для программы Sprint Layout можно скачать по ссылке . Для будущего крепления основной платы можно оставить запас текстолита или ограничиться горячим клеем. Для второй платы разъемы для крепления уже предусмотрены на монтажной плате. Соединение двух схем производится по подписанным выводам B1 – B4 и VD4 – VD13 и реализовывается многожильным шлейфом, например – от старых винчестеров или дисковых приводов.

Пайка радиодеталей осуществляется в соответствии со схемой и монтажными платами на рисунках 3 и 4.

Главными требованиями к сборке являются аккуратность, внимательность и отсутствие случайных соединений между дорожками и деталями. После изготовления печатной платы необходимо тщательно промыть ее от флюса.

Прошивка микросхемы

Металлоискатель клон работает по специально написанной программе, которую нужно записать в микросхему ATmega8. Скачать версию прошивки 1.2.2m можно по ссылке .

Рассмотрим несколько простых способов для записи прошивки:

Способ 1. Берем микросхему, скачанную прошивку, и идем в ближайшую мастерскую по ремонту электроники или к знакомому, разбирающемуся в этом. Просим бесплатно или за невысокую плату выполнить прошивку.

Если прошивка осуществляется в программе PonyProg, показываем мастеру рисунок 5, на котором изображены настройки конфигурационных битов.

При прошивке другими программами обращаем внимание на пункт SPIEN. Если при чтении информации галочка там не стоит, то выставляем все остальные конфигурационные биты в противоположное состояние! Это очень важно, так как при ошибке, вернуть процессор в исходное состояние намного сложнее процесса прошивки.

Для примера можно взглянуть на настройки программы Uniprof (рис. 6), при чтении в которой параметр SPIEN был без галочки.

Способ 2. Соорудим самый простой программатор, именуемый «программатор Громова», и произведем прошивку самостоятельно.

Схема подключается к COM порту компьютера. Если у вас его нет, можно, опять же, обратиться к знакомому с более старым компьютером или приобрести плату с COM разъемом. Все детали, контакты процессора и программатора подписаны на соответствующих схемах.

При сборке обратите внимание на то, что требуется отдельное питание процессора постоянным напряжением 5 В. Взять его можно с USB провода, подключив его к компьютеру.

Не забываем соединить минус программатора и минус питания.

После сборки программатора по пунктам прошиваем металлоискатель clone pi w:

Вставляем процессор;
Подключаем программатор к COM порту;
Запускаем программу Uniprof;
Подаем питание 5 В на процессор;
Убеждаемся, что программа увидела процессор;
Считываем конфигурационные биты и настраиваем, как было описано выше;
Открываем прошивку программой, и жмем «запись».

На этом прошивка микросхемы считается завершенной.

Изготовление датчика (катушки)

Датчик состоит из герметичной катушки, крепления для штанги и провода.

Как и было описано выше, катушка для импульсных металлоискателей выполняется очень просто. Находим провод с любой изоляцией диаметром 0,4 – 0,5 мм. И, согласно таблице на рисунке 8, выбираем количество витков и диаметр катушки. Оптимальный диаметр катушки 20 – 26 см. Можно так же соорудить квадратную глубинную катушку, но значительного прироста она не даст.

Есть множество способов изготовления обмотки, например корзиночного типа или в одной плоскости, но больших улучшений они не дают, поэтому выбираем любой простейший тип. Производим обмотку в навал на каком-нибудь круглом предмете подходящего диаметра, после чего плотно скрепляем катушку изолентой и выводим два конца провода. Катушку не экранируем!

Корпус выполняется из любых подручных средств, начиная от фанеры и заканчивая пластиком, но лучше приобрести оправку с ушками для штанги в магазине, это придаст качество и приемлемый вид датчику. В датчике не должен использоваться металл.

Провод для соединения датчика и блока желательно взять с хорошей изоляцией и парой жил сечением около 0,7 мм². Экранирование так же не нужно. Соединяем пайкой выводы катушки и провод, и надежно изолируем. На конце провода присоединяем разъем.

После изготовления катушки, улаживаем ее в оправку и герметизируем специальными средствами – эпоксидным клеем, монтажной пеной или другими диэлектрическими составами.

Изготовленный датчик можно установить на любой импульсный металлоискатель клон.

На рисунке 9 показаны различные варианты катушек для данного металлоискателя.

Сборка корпусных элементов

Чтобы изготовить корпус на металлоискатель своими руками, потребуется немного слесарных работ, подходящий инструмент и материл, а так же желание сделать что-то красивое.

Для блока управления понадобится коробочка из пластмассы или дерева. Размеры подбираем с таким условием, что бы в нее поместились две платы и, в случае использования батареек, контактная коробка. Контактную коробку можно так же вынести отдельно и закрепить рядом с корпусом блока управления. Основную плату можно закрепить горячим клеем или силиконом. Для платы управления и индикации вырезаем или высверливаем подходящие отверстия под светодиоды и кнопки. После совпадения всех отверстий под кнопки и светодиоды, закрепляем плату, как и основную. Делаем отверстия на коробке под выключатель и разъем для катушки, и закрепляем их. Коробку стараемся делать герметичной для исключения попадания влаги, например при дожде.

Штангу выполняем из ПВХ трубы. Продумав конструкцию, закупаем в магазине необходимые трубы и переходники с учетом того, что штанга должна быть разборной, диэлектрической и удобной – наличие ручки, подлокотника и места для аккумулятора, в случае его использовании (рис.11).

Для сгибания трубы можно воспользоваться газовой плитой. Для регулировки длины используем разность диаметров труб и накручивающиеся кольца. При достаточном желании, штангу можно сделать из других предметов – костыль, удочка. Главным условием является отсутствие металлических деталей. Качественно собранная штанга подойдет не только на металлоискатель clone pi w, но и на другие виды металлоискателей.

После изготовления штанги, закрепляем на ней блок управления и пластмассовым крепежом или иными средствами прикрепляем датчик. Подписываем кнопки.

Настройка и проверка работоспособности

После сборки металлоискателя включаем его. Должна произойти самодиагностика с озвучкой и миганием светодиодов. Для исключения снижения чувствительности, включать устройство необходимо вдали от металлов.

Настройка производится подальше от земли, металлических и иных предметов, например – в воздухе. Не забываем снять с себя все, что может содержать проводящий материал. Кнопкой S1 выставляем минимальный барьер. Вращением резистора R7 добиваемся громкого непрерывного сигнала. Затем по чуть-чуть возвращаем его положение, пока металлоискатель не замолчит.

В дальнейшем при эксплуатации металлоискателя отстройку от грунта выполняем кнопками S1 и S2. Копки S3 и S4 соответственно уменьшают и увеличивают громкость. Кнопка S5 предназначена для настройки некоторых функций, но в данной схеме она убрана. Кнопка S6 – сброс. Используем ее после отстройки от грунта, а так же при зависаниях и глюках прибора.

При разряженной батарее металлоискатель будет выдавать два коротких звука с периодичностью в несколько секунд.

В отличие от металлоискателя Клон пи авр, который собирается с дисплеем, в роли визуальной индикации выступают светодиоды. Количество огоньков сигнализирует о глубине и мощности сигнала, а так же об уровне звука и отстройки от грунта при настройке.