Clone pi avr своими руками

Современный импульсный микроконтроллерный металлоискатель Clone PI AVR оснащен звуковой индикацией и экраном ЖКИ. Основной принцип работы прибора заключается в создании импульсных вихревых токов в любом металлическом предмете, находящемся под землей, а так же в измерении вторичного электромагнитного поля, эти потоки наводящего.

Эта модель металлоискателя приспособлена для работы с катушками, достигающими в диаметре от 120 до 150 см., причем настройка аппарата под них производится автоматически. С помощью этого типа металлоискателя можно обнаруживать большие и мелкие предметы из металла, находящиеся на глубине до 4 метров.

Принципиальная схема металлоискателя clone pi avr

Для улучшения работы металлоискатель Clone PI AVR оснащен отстройкой от грунта и универсальным дисплеем с подсветкой для работ в ночное время, на нем отображается так же и уровень зарядки аккумуляторной батареи, чтобы пользователь видел, через какое время может произойти автоматическое выключение прибора.

Благодаря барьеру и порогу чувствительности, прибор сразу же реагирует на металлический предмет. Источник питания металлоискателя представлен батареей в 12 вольт, расходуемая им мощность вместе с подсветкой составляют около 150 mA. Вмонтированный в схему микроконтроллер, делает прибор полностью автоматическим, что значительно упрощает работу на нем для всех новичков.

Стоимость модели Clone PI AVR в магазине по сравнению с другими и более дорогими детекторами металлов очень приемлемая. Основной его недостаток в отсутствии селективности. Прибор не способен различать цветные и черные металлы. Конструкция нового аппарата является упрощенным вариантом более ранней модели металлоискателя Clone PI, который во многом копирует детектор Tracker PI.

Технические характеристики

• импульсный принцип работы прибора;
• отсутствие различия металлов;
• блок питания представлен батареей АКБ 12V 1.3 A/h, средний расход энергии 100 мA/h;
• управление с помощью 4 кнопок.

Дополнительные параметры

• настраиваемое меню;
• высокое удаление от грунта;
• регулировка громкости и звучания в динамике;
• возможность управления подсветкой на дисплее;
• программирование автоматического отключения при разрядке батареи;
• отображение на дисплее 2 строк с 16 символами.

Страничка автора металлоискателя Clone PI AVR

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:

1. Прошивка версии 1.7.3 для ATmega8 — CPI_PRG_173_AVR
2. Прошивка версии 1.7.3A для ATmega8, с измененным алгоритмом автоподстройки грунта — CPI_PRG_173a_AVR
3. Прошивка версии 1.8.0 для контроллера ATmega8 — CPI_PRG_180_AVRИзменения:
4. Громкость озвучки кнопок приведена в соответствие с основной громкостью.
5. Автоподстройка грунта (Ground adjust) теперь работает в 3-х режимах — adaptive, fixing и off(static).
6. Защитный интервал теперь может подбираться при включении (auto), использоваться запомненное значение (last), или выбираться пользователем принудительно в диапазоне 2 … 80.
7. Добавлен параметр Volume raise, позволяющий уменьшать громкость в начале шкалы (при слабых откликах). Это улучшает устойчивость схемы при низком пороге.
8. Убран режим двойной мощности, показавший свою практическую бесполезность.
9. При включённой подсветке на индикатор выводится буква «L» (Light).
10. 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:

1. Сайт разработчика — http://fandy.hut2.ru
2. И этот сайт — http://metdet.ucoz.ua/publ/metalloiskatel_klon/1-1-0-13
3. 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: 56 комментариев

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

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:

1. 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.
2. Упрощенная схема в сравнении с качественными самодельными металлоискателями.
3. Простая кнопочная регулировка.
4. Немного уменьшено энергопотребление по сравнению с импульсными металлоискателями с экранной индикацией.

К недостаткам можно отнести:

1. Отсутствие дискриминации.
2. 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 программатора и монтажная плата изображены на рисунке 7. Схему так же можно выполнить навесным монтажом, но очень важную роль при прошивке играет надежность контактов, так что выбор за вами. По этой же причине рекомендуем использовать контактный разъем для процессора. Скачать монтажную схему можно по ссылке. Понадобится также программа для прошивки Uniprof.

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:

1. Вставляем процессор;
2. Подключаем программатор к COM порту;
3. Запускаем программу Uniprof;
4. Подаем питание 5 В на процессор;
5. Убеждаемся, что программа увидела процессор;
6. Считываем конфигурационные биты и настраиваем, как было описано выше;
7. 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.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓