一個(gè)靈敏的金屬探測(cè)器，這是微控制器和Android智能手機(jī)之間合作的一個(gè)很好的例子。

脈沖感應(yīng)(PI)金屬探測(cè)器的工作原理是通過線圈發(fā)送短脈沖電流來產(chǎn)生磁場(chǎng)。這種脈沖持續(xù)很短的時(shí)間，通常是微秒。當(dāng)脈沖被傳輸時(shí)，磁場(chǎng)從線圈向外擴(kuò)散。如果線圈附近有金屬物體，就會(huì)破壞磁場(chǎng)。然后，線圈檢測(cè)由金屬物體引起的磁場(chǎng)變化，從而產(chǎn)生不同于正常脈沖的反射脈沖。

這種差異被處理并以聲音或短嗶嗶聲的形式發(fā)出，其頻率根據(jù)被探測(cè)金屬物體的距離和尺寸而變化。在我之前的幾個(gè)視頻中，我介紹了制作這樣一個(gè)金屬探測(cè)器的方法，包括一個(gè)非常相似的，用Arduino納米微控制器。這一次，該設(shè)備使用更強(qiáng)大的ESP32微控制器板，還包含內(nèi)置藍(lán)牙，所以現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

原始項(xiàng)目的創(chuàng)建者是Neco Desarrollo，您可以在給定的頁(yè)面上找到其他偉大的項(xiàng)目。他關(guān)于微控制器和智能手機(jī)共生的想法非常巧妙。微控制器很容易接受和傳輸來自外部電子電路的信號(hào)，智能手機(jī)是一個(gè)強(qiáng)大的處理工具，以及結(jié)果的視聽呈現(xiàn)。

本項(xiàng)目由PCBWay贊助。今年，PCBWay將于3月3日至4月31日舉辦第十一屆徽章設(shè)計(jì)大賽。按照設(shè)計(jì)要求，以給定的方式提交您的設(shè)計(jì)，并成為一個(gè)有價(jià)值的現(xiàn)金和優(yōu)惠券獎(jiǎng)品的獲勝者。這次比賽不僅僅是一場(chǎng)比賽——它是對(duì)11年創(chuàng)新的慶祝，也是一個(gè)夢(mèng)想PCBWay未來無限可能性的機(jī)會(huì)。

所有PI金屬探測(cè)器的輸入電路幾乎相同，由以下組件組成：

?一種由20圈絕緣銅線組成的搜索線圈，其橫截面為0.4mm^2，呈直徑為20cm的圓形。

?一個(gè)運(yùn)算放大器IC，我特別使用TL081，但電路的工作原理幾乎與OP07， LM741和CA3130 IC相同。

?具有一個(gè)或兩個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的功率MOSFET。在這種情況下，可以使用IRF740， BC547和BC557，但可以使用近似替代品

?7805穩(wěn)壓器為微控制器供電

?還有一些電阻、電容和二極管。

為了給金屬探測(cè)器供電，我使用了三節(jié)串聯(lián)的鋰電池，大約是12V。最大總功耗約150mA。

在最初的測(cè)試中，我無法完全激活A(yù)ndroid應(yīng)用程序。藍(lán)牙連接正常建立，但當(dāng)我按下應(yīng)用程序的刷新按鈕時(shí)，它從屏幕上消失了，或者出現(xiàn)了錯(cuò)誤，這取決于Android操作系統(tǒng)的版本。由于這個(gè)應(yīng)用程序不是我的，我通常也不具備修改的條件和知識(shí)，所以我主要是用微控制器或者Arduino代碼修改輸入部分。更改包括以下內(nèi)容：我將初始占空比值的順序從16更改為13，并且代碼中的更正行看起來像這樣：

在此之后，Android應(yīng)用程序?qū)⒄９ぷ?，我們可以開始測(cè)試。首先，讓我解釋一下應(yīng)用程序是如何工作的。在第一次啟動(dòng)后，我們?nèi)ピO(shè)置并選擇金屬探測(cè)器版本Spirit PI。然后我們進(jìn)入藍(lán)牙設(shè)置，選擇ESP32-Spirit PI-2，然后返回。

現(xiàn)在我按下刷新按鈕，從這一刻起，設(shè)備就準(zhǔn)備好工作了。有趣的是，我們可以很容易地改變產(chǎn)生的頻率和占空比的值，根據(jù)我們是想檢測(cè)大質(zhì)量還是小金屬物體來獲得不同的性能。

接下來，讓我們使用示波器來跟蹤我們帶到微控制器輸入的信號(hào)的形狀和變化，以便進(jìn)一步分析。

這是一開始的樣子，現(xiàn)在通過把一個(gè)金屬物體靠近搜索線圈，信號(hào)的幅度和占空比發(fā)生了變化。

這種變化由微控制器檢測(cè)到，并通過藍(lán)牙傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)，然后智能手機(jī)發(fā)出音頻和視覺通知。

現(xiàn)在讓我們看看探測(cè)器在近似真實(shí)的空氣條件下是如何反應(yīng)的，記住探測(cè)距離在地面上大大縮短了。

至于這個(gè)金屬探測(cè)器的性能，您可以注意到它們幾乎與前面介紹的Arduino Nano金屬探測(cè)器相同，考慮到它們?cè)诤艽蟪潭壬弦蕾囉贏ndroid應(yīng)用程序，在這兩種情況下實(shí)際上是相同的。

最后，一個(gè)簡(jiǎn)短的結(jié)論：這是一個(gè)從外部電路接收數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行部分處理的微控制器與Android智能手機(jī)之間合作的好例子。Neco Desarrollo的這個(gè)創(chuàng)意不僅在這一領(lǐng)域具有巨大的潛力，而且在許多其他設(shè)備中也具有巨大的潛力，考慮到現(xiàn)在我們都擁有具有令人難以置信的高處理能力的智能手機(jī)。

本文編譯自hackster.io