ПРОСТОЙ ЦИФРОВОЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ НА AVR МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

источник: indikatop.ru

Начну с пред истории...
Вскапывая огород, один знакомый человек нашел старинную монету 1600-сотого года. И говорит, мол "был бы металлоискатель...и т.д."  Я недолго думая и не капаясь в интернете в поисках истины начал делать свой проект, так сказать буквально на коленках. За основу взята задумка из набора Мастер КИТ, название: "Металлоискатель по принципу частотомера".
В этой статье хочу представить Вашему вниманию мой проект "Металлоискатель на микроконтроллере AVR". Данный проект несложен для самостоятельного изготовления и содержит минимум деталей для нормального функционирования устройства.

Схема простого маталлоискателя на микроконтроллере AVR показана на рисунке ниже:

Устройство имеет как звуковую индикацию обнаруживаемых предметов, так и цифровую. Принцип работы устройства заключается в подсчете периода нескольких десятков импульсов, фильтрация данного значения, проход через условности автоматической коррекции и сброса а затем вывод на дисплей. Устройство работает в динамическом и статическом режиме с возможностью переключения режимов и огрубления чувствительности в каждом из них. Метало детектор обеспечивает обнаружение по воздуху, на расстоянии от центра поисковой катушки:

* монета 1 копейка ------------5см;
* монета 5 копеек ------------  10см;
* крышка от консервации -- 25см;
* ведро металлическое ----   ~45см;

Внешний вид цифрового металлоискателя на микроконтроллере AVR

Конструкция:
Печатная плата металлоискателя выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита методом ЛУТ (Лазерно-Утюжной технологии:). Разъем для внутрисхемного программирования я сделал прямо на плате, чтобы не изворачиваться с вытаскиванием микроконтроллера, во избежание погнутых и поломанных выводов. Транзистор КТ3102 с любым буквенным индексом, он работает в режиме ключа и коэффициент усиления неважен, так же возможна замена транзистора на другой аналогичный N-P-N. Микроконтроллер ATmega8-16Mhz можно тактировать от внутреннего RC-генератора на максимальной частоте, при этом быстродействие в динамическом режиме может заметно ухудшиться, поэтому рекомендую все-таки поставить кварцевый резонатор.

Светодиод VD1 - красный , служит для питания дисплея от 3-х вольт, хотя его можно не ставить, а подключить напрямую. Дисплей работает и от 5В, но при этом длительная работа не гарантируется. Если применить 4 пальчиковые аккумулятора с суммарным напряжением 4,8В , то стабилизатор 78L05 можно не ставить, конденсатор C1 естественно тоже. Конденсатор для поисковой катушки нужно использовать с малым ТКЕ, желательно поставить тантал. При не подходящем конденсаторе значения на дисплее будут сильно "скакать". Я использовал конденсатор типа "зеленый приплюснутый бочонок" залитый чем-то похожим на зеленый эпоксидный клей. 

Выдрал его из китайского радиоприемника (по моему). Емкость данного конденсатора не критична, рекомендуемая 0.01-0.05 мкФ , от этого зависит поисковая частота датчика. Катушку я мотал на 3-х литровой банке 80-120 витков, проводом 0,2-0,5 (тоже не критично). После намотки катушки на банку, снял и туго замотал ее скотчем для жесткости. Затем обязательно сверху намотать экран из медной или алюминиевой фольги. Намотка должна быть без просветов, с плотно прилегающими к друг-другу витками. От экрана делается отвод из медной проволоки, который припаивается затем к минусу источника питания. Конструкция поисковой катушки должна быть максимально жесткой, поэтому я свою засунул в распиленную пластиковую водопроводную трубу, и дополнительно обмотал скотчем.

Прошивка:
Фьюз-биты микроконтроллера программируются на тактирование от внешнего кварцевого резонатора.

Скачать прошивку микроконтроллера AVR для этого металло-детектора