Kigunduzi cha chuma cha Arduino: Hatua 4

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Arduino ni kampuni ya vifaa vya kompyuta ya wazi na kampuni ya programu, mradi, na jamii ya watumiaji ambayo hutengeneza na kutengeneza vijidhibiti vya bodi moja na vifaa vya kudhibiti microcontroller kwa ujenzi wa vifaa vya dijiti na vitu vinavyoingiliana ambavyo vinaweza kuhisi na kudhibiti vitu katika ulimwengu wa mwili na dijiti.

Katika hii inayoweza kufundishwa, tutafanya Kigunduzi cha Chuma. PS: Hii haikusudiwa kwa Kompyuta jumla.

Kigunduzi cha chuma ni chombo cha elektroniki ambacho hugundua uwepo wa chuma karibu. Vipimo vya metali ni muhimu kwa kutafuta inclusions za chuma zilizofichwa ndani ya vitu, au vitu vya chuma vilivyozikwa chini ya ardhi.

Lakini detector ya chuma tutafanya won`t kuwa muhimu katika hali halisi, ni ya kujifurahisha na kujifunza tu.

Hatua ya 1: Vifaa vinahitajika

1. Arduino Nano
2. Coil
3. 10 nF Msimamizi
4. Pizo Buzzer
5. 1k Mpingaji
6. 330 Mpingaji wa Ohm
7. LED
8. 1N4148 Diode
9. Bodi ya mkate
10. Waya za Jumper
11. 9V Betri

Hatua ya 2: Mchoro wa Mzunguko

Tumetumia Arduino Nano kudhibiti mradi huu wa Kigunduzi cha Chuma. LED na Buzzer hutumiwa kama kiashiria cha kugundua chuma. Coil na capacitor hutumiwa kugundua metali. Diode ya ishara pia hutumiwa kupunguza voltage. Na kipingaji cha kupunguza sasa kwa pini ya Arduino.

Wakati chuma chochote kinakaribia kwenye coil basi coil hubadilisha inductance yake. Mabadiliko haya ya inductance inategemea aina ya chuma. Inapungua kwa chuma kisicho na sumaku na huongeza vifaa vya ferromagnetic kama chuma. Kutokana na msingi wa coil, thamani ya inductance inabadilika sana. Katika takwimu hapa chini unaweza kuona inductors zilizopigwa na hewa, katika inductors hizi, hakutakuwa na msingi thabiti. Kimsingi ni koili zilizoachwa hewani. Katikati ya mtiririko wa uwanja wa sumaku unaozalishwa na inductor sio chochote au hewa. Inductors hawa wana inductances ya thamani ya chini sana.

Inductors hizi hutumiwa wakati hitaji la maadili ya microHenry chache. Kwa maadili zaidi ya milliHenry chache hizi sio zinazofaa. Katika takwimu hapa chini unaweza kuona inductor na msingi wa ferrite. Inductor hizi za Ferrite Core ina thamani kubwa sana ya inductance.

Kumbuka jeraha la coil hapa ni la kuweka hewa, kwa hivyo wakati kipande cha chuma kinapoletwa karibu na coil, kipande cha chuma hufanya kama msingi wa inductor iliyotiwa hewa. Kwa chuma hiki kinachofanya kazi kama msingi, induction ya coil hubadilika au kuongezeka sana. Pamoja na ongezeko hili la ghafla la upeanaji wa coil athari ya jumla au impedance ya mabadiliko ya mzunguko wa LC kwa kiwango kikubwa ikilinganishwa bila kipande cha chuma.

Hatua ya 3: Jinsi inavyofanya kazi?

Kufanya kazi kwa Kigunduzi hiki cha Chuma cha Arduino ni ngumu sana. Hapa tunatoa wimbi la kuzuia au mapigo, yaliyotengenezwa na Arduino, kwa kichujio cha kupitisha cha juu cha LR. Kwa sababu ya hii, spikes fupi zitatengenezwa na coil katika kila mpito. Urefu wa kunde wa spikes zinazozalishwa ni sawa na inductance ya coil. Kwa hivyo kwa msaada wa kunde hizi za Mwiba tunaweza kupima kufutwa kwa Coil. Lakini hapa ni ngumu kupima inductance haswa na spikes hizo kwa sababu spikes hizo ni za muda mfupi sana (takriban microseconds 0.5) na hiyo ni ngumu sana kupimwa na Arduino.

Kwa hivyo badala ya hii, tulitumia capacitor ambayo inachajiwa na mapigo au kiwiko kinachoinuka. Na ilihitaji kunde chache kuchaji capacitor hadi mahali ambapo voltage yake inaweza kusomwa na pini ya Arduino analog A5. Kisha Arduino alisoma voltage ya capacitor hii kwa kutumia ADC. Baada ya kusoma voltage, capacitor hutolewa haraka kwa kutengeneza pini ya capPin kama pato na kuiweka chini. Mchakato huu wote unachukua karibu microsecond 200 kukamilisha. Kwa matokeo bora, tunarudia kipimo na tukachukua wastani wa matokeo. Ndio jinsi tunaweza kupima induction ya takriban ya Coil. Baada ya kupata matokeo tunahamisha matokeo kwa LED na buzzer kugundua uwepo wa chuma. Angalia nambari kamili iliyotolewa mwishoni mwa Kifungu hiki ili kuelewa kazi.

Nambari kamili ya Arduino imetolewa mwishoni mwa Kifungu hiki. Katika mpango wa sehemu ya mradi huu, tumetumia pini mbili za Arduino, moja kwa kuzalisha mawimbi ya kuzuia kulishwa kwenye Coil na pini ya pili ya analog kusoma voltage ya capacitor. Zaidi ya pini hizi mbili, tumetumia pini mbili zaidi za Arduino kwa kuunganisha LED na buzzer. Unaweza kuangalia nambari kamili na Video ya Maonyesho ya Kigunduzi cha Chuma cha Arduino hapa chini. Unaweza kuona kwamba wakati wowote inapogundua chuma fulani LED na Buzzer huanza kupepesa kwa kasi sana.

Hatua ya 4: Saa ya Kuandika

Iliyochapishwa awali kwenye Mzunguko wa MzungukoBy Saddam