【Arduino 动手做】DIY 灵敏 Arduino IB 金属探测器

由于采用了微控制器，因此结构非常简单，而且还采用了 LM358 IC 进行弱信号放大的模块。

金属探测器是一种用于探测附近金属的仪器。这次我将向你展示如何利用Arduino微控制器和其他一些元件，制作一款灵敏度极高但操作简单的“感应平衡”型金属探测器。


感应平衡原理采用两个线圈，它们之间几乎没有电感拾取。调制信号被输入其中一个线圈。当金属靠近时，电磁场会受到干扰，另一个线圈会拾取到明显更高的信号。

在我之前的几个视频中，您可以看到不同类型的金属探测器的制作过程。就探测能力而言，这款探测器的灵敏度最高，但它的另一个巨大优势在于它是一款独立仪器，无需智能手机，而智能手机是之前灵敏度最接近的探测器之一。由于采用了微控制器，它的构造非常简单，而且带有一个用于弱信号放大的模块，该模块采用LM358 IC，价格不到50美分。对于无法获得该模块的用户，我还提供了一个原理图，其中放大电路由两个标准NPN晶体管完成，器件的灵敏度与上一种情况相同。

其工作原理如下：Arduino 在引脚 8 处产生信号，然后由 MOSFET 晶体管放大并馈送到发射线圈。然后，接收线圈的信号通过 LM358 模块（或在第二种方案中使用两个晶体管）放大，并传输到 A0 模拟输入。我们还在模拟输入端配备了两个电位器，用于调节反应阈值，从而调节仪器的灵敏度。当检测到金属物体时，蜂鸣器和 LED 会发出声音和视觉提示。

正如我之前提到的，该设备的构建相对简单，包含几个组件：

- Arduino 纳米微控制器

- LM358低信号放大器模块

- 功率 mosfet 晶体管（我的情况是 STP65NF06，但您可以使用任何功率 mosfet，例如 IRF630）

- 两个10K欧姆电位器

- 蜂鸣器

- 引领

- 以及带有适当电容器的双 D 形搜索线圈，在本例中为 1 微法拉。

要完成这个项目，您可以从 PCBWAY 订购 PCB 原型。订购方法非常简单，您只需 5 美元即可获得 10 块 TG150-160 质量极佳的 PCB。您可以为该电路设计 Gerber 文件并将其上传到他们的网站 (www.pcbway.com)。通常情况下，订单发货只需 3 到 5 天。

现在来简单介绍一下线圈。它们由60圈0.4平方毫米（32 swg）的漆包铜线组成，绕成一个直径为15厘米的圆圈。然后将它们弯成字母D的形状。导线应紧密缠绕在一起，并保持良好的束状，并用胶带固定，以便在从线圈中取出时保持连接。需要两个这样的线圈，并且两个线圈完全相同。您可以在我之前的视频中找到更多关于如何绕制线圈的信息。探测器的灵敏度主要取决于线圈，尤其是它们的位置。将它们放置在理想​​的位置需要大量的耐心和时间，但这恰恰是制造设备的最大乐趣，尤其是当我们达到最佳性能时。

首先，我们需要将两个线圈轻轻地固定成视频中看到的形状。两个电位器应位于中间位置附近，打开探测器，小心地将线圈移动到声音消失的位置。然后，我们将电位器移动到声音出现之前的位置。现在，我们将用一个更大的金属物体测试操作。此过程需要重复多次，直到获得最大灵敏度。对于带有放大器模块的版本，我们可以尝试通过逆时针旋转两个电位器来进一步提高灵敏度，但这样探测器会更加不稳定，并且对线圈的微小位移非常敏感。

正如您在视频中看到的，该探测器可以检测到距离 20 厘米或更远的小硬币、距离 40 厘米的硬盘驱动器以及距离 80 厘米以上的空中大型金属物体。

当然，能否找到埋藏在土壤中的物体取决于土壤条件。干沙是最合适的，而粘土是最差的介质。

项目代码

void setup() {
pinMode(A0, INPUT);
pinMode(A1, INPUT);
pinMode(8, OUTPUT);
pinMode(A4, INPUT);
pinMode(A5, OUTPUT);
}
void loop() {
int val1 = 0;
int val2 = 0;
int val3 = 0;
int val4 = 0;
int val5 = 0;
int val6 = 0;
int val7 = 0;
int val8 = 0;
int val9 = 0;
int val10 = 0;
int sumval = 0;
int impuls = 120;   //select the pulse length depending on the frequency
int Delay = 0;  
int base = 0;
Delay = analogRead(A4);
pinMode(A0, OUTPUT);
digitalWrite(A0, LOW);
pinMode(A0, INPUT);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);      
val1 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);    
val2 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);    
val3 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);   
val4 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);   
val5 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);   
val6 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);   
val7 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);   
val8 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);   
val9 = analogRead(A0);
digitalWrite(8,HIGH);
delayMicroseconds(impuls);   
digitalWrite(8, LOW);
delayMicroseconds(Delay);   
val10 = analogRead(A0);
sumval = val1 + val2 + val3 + val4 + val5 + val6 + val7 + val8 + val9 + val10;
sumval = sumval/5;
base = analogRead(A1);
if (sumval > base)
{tone(A5,1000);
delay(50);
noTone(A5);
} 
else  {delay(50);
}
}
复制代码

【Arduino 动手做】DIY 灵敏 Arduino IB 金属探测器
项目链接：https://www.hackster.io/mircemk/ ... tal-detector-d5e029
项目作者：北马其顿 米尔塞姆克（Mirko Pavleski）

项目视频 ：https://www.youtube.com/watch?v=h0VjLLyEGBc
项目代码：https://www.hackster.io/code_files/608265/download