Riprendiamo un progetto di Mirko Pavleski che ci insegnerà a costruire un metal detector basato su Arduino ed una manciata di componenti elettronici.
Questo tipo di metal detector ha una grande bobina di ricerca che fa parte del circuito sintonizzato in un oscillatore. Quando un pezzo di metallo entra nel suo raggio, la frequenza di oscillazione cambia. Ai vecchi tempi, questo sarebbe stato rilevato come una frequenza di battimento udibile con un altro oscillatore. Questo progetto richiederebbe una fase di calibrazione all’inizio del rilevamento, per sintonizzare i due oscillatori sulla stessa frequenza.
Il rilevatore mantiene il primo oscillatore ma evita il secondo a favore di un Arduino. Il microcontrollore funge da contatore di frequenza, monitorando la frequenza ed emettendo un allarme quando rileva un cambiamento che potrebbe essere causato da un pezzo di metallo. Potrebbe non avere una sensibilità eccelsa, ma è abbastanza semplice da costruire ed evita la necessità di calibrazione.
Nonostante la sua semplicità, ha una sensibilità relativamente buona e una perfetta stabilità durante il funzionamento, in modo che non sia necessaria alcuna calibrazione anche durante un lungo periodo di funzionamento. Inoltre, le dimensioni e l’induttanza della bobina di rilevamento non sono critiche e, soprattutto, funzionerà sicuramente subito dopo averlo realizzato. Questo lo rende un metal detector ideale per i principianti.
Fondamentalmente, il progetto è stato ripreso dal blog Silicon Junction, al quale l’autore ha aggiunto un’indicazione sonora per un migliore controllo durante il rilevamento dei metalli. La parte di rilevamento è un semplice oscillatore Colpitts con il circuito risonante composto da C2, C3 e SEARCH_COIL. Questo oscillatore avrà una frequenza di circa 260 khz.
Il dispositivo completo è composto da diversi componenti:
- Microcontrollore Arduino Nano
- BC337 o transistor NPN simile
- diverse resistenze
- cinque condensatori
- Diodo Zener
- bobina di ricerca
Il diodo Zener D1 viene utilizzato per limitare la tensione sul pin Arduino a 4,3 V di sicurezza. C5 e R4 assicurano che l’uscita dell’oscillatore sia riferita a massa.
Qualsiasi bobina con un’induttanza intorno a 200-400uH dovrebbe funzionare finché si mantiene la resistenza abbastanza bassa. Questo darà una frequenza di circa 200-400 khz, che rientra in un intervallo che Arduino può gestire. L’autore ha usato una bobina con un diametro di 20 cm contenente 25 spire, ma il rilevatore ha funzionato anche abbastanza correttamente con due bobine disposte concentricamente con un diametro di 12 e 23 cm, entrambe con 25 spire e collegate in serie.
Il codice Arduino conta ogni 100 millisecondi quanti impulsi si sono verificati e li memorizza come linea di base. Nel ciclo principale Conta quanti impulsi si sono verificati in 100 millisecondi, salvalo come conteggio. Se il conteggio è cambiato rispetto alla linea di base, si accende un LED e si attiva il cicalino. Ciò significa che il rivelatore viene calibrato continuamente ogni 100 millisecondi. Il codice è relativamente semplice grazie alla libreria FreqCount che è possiile scaricare dai link indicati.
Il vantaggio di questo tipo di codice è che per far funzionare il dispositivo non è necessario effettuare regolazioni o calibrazioni, ma lo svantaggio è che per rilevare l’oggetto metallico è necessario che ci sia movimento dell’oggetto in relazione a la bobina o viceversa.
Il codice sorgente è reperibile su questo link.
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Luigi_Morelli
Definire ciò che si è non risulta mai semplice o intuitivo, in specie quando nella vita si cerca costantemente di migliorarsi, di crescere tanto professionalmente quanto emotivamente. Lavoro per contribuire al mutamento dei settori cardine della computer science e per offrire sintesi ragionate e consulenza ad aziende e pubblicazioni ICT, ma anche perche’ ciò che riesco a portare a termine mi dà soddisfazione, piacere. Così come mi piace suonare (sax, tastiere, chitarra), cantare, scrivere (ho pubblicato 350 articoli scientfici e 3 libri sinora, ma non ho concluso ciò che ho da dire), leggere, Adoro la matematica, la logica, la filosofia, la scienza e la tecnologia, ed inseguo quel concetto di homo novus rinascimentale, cercando di completare quelle sezioni della mia vita che ancora appaiono poco ricche.