Глубинный металлоискатель clone pi avr. Блог от said_t

Металлоискатель Клон Пи В (Clone PI W) - это немного упрощенная и удешевленная версия импульсного металлоискателя Clone PI-AVR. В МД Clone PI-W ЖК экран заменён на 10 светодиодов, а управление осуществляется шестью тактовыми кнопками.Данный металлоискатель отлично подходит для постройки подводного и глубинного прибора для поиска.

Технические характеристики металлоискателя Клон Пи В:

• Индикация: светодиодная; звуковая многотональная;

• Режим поиска статический;

• Дискриминация:отсутствует

• Напряжение питания:12 В

Максимальная глубина обнаружения объектов с кольцевым датчиком 19 сантиметров:

• Монета диаметром 25мм – до 30см;

• Каска - до 60см;

• Максимальная глубина - до 150см;

С глубинным петлевым датчиком 1,2х1,2м

• Каска - до 140см;

• Стальная бочка 200л - до 200см;

• Максимальная глубина - до 300см.

Основным достоинством данного аппарата является относительно низкая стоимость, простота в наладке и использовании.Если плата была спаяна должным образом, прибор начинает работать практически сразу, единственная настройка заключается в регулировке переменного резистора.Единственной сложностью может показатся программирование МК(в наборах для самостоятельной сборке МК запрограммирован).

В качестве примера мы рассмотрим наиболее доступный вариант схемы- металлоискатель Сlone PI-W на микросхеме CD4066.

и Клон Пи В можно купить в нашем интернет магизине MD KIT

и Клон Пи В можно купить в нашем интернет магизине MD KIT

Список деталей для Клон Пи В

Прошивка контроллера металлоискателя Клон Пи В

Что бы прошить контроллер Mega8 понадобится программатор, я советую использовать AVR ISP программатор, он имет низкую стоимость и вполне подходит под наши задачи,прошивать контроллер мы будем с помощю программы AVRDude.Самая стабильная прошивка для Клон Пи-В это версия 1.2.2m

Конфигурационные биты нужно выставить как на картинке, обратите внимание, на то, что они стоят инверсно(PonyProg)

Изготовление катушки для Клон ПИ В

Катушка изготавливается из ПЭТВ провода сечением 0.4-0.5 мм для обычного датчика и 0.66-0.8 мм для глубинной рамки.Провод для соединения катушки и блока металлоискателя желательно взять с хорошей гибкой изоляцией и одной парой жил, сечением от 0,75 мм². Экранировать катушку не нужно. Соединяем пайкой выводы катушки и провод, и надежно изолируем. На конце провода припаиваем разъем.

Как сделать катушку металлоискателя Клон из витой пары подробно

Настройка металлоискателя Clone PI W

Металлоискатель Clone PI W практически не нужно настраивать, вся его настройка сводится к следующим действиям: Включаем прибор в дали от металлических предметов и включенных эл.приборов, и дожидаемся пока пройдет вся шкала светодиодов. После чего подносим контрольный металлический предмет например монету и проверяем чувствительность металлоискателя. Затем подкручиваем подстроечный резистор, перезагружаем металлоискатель и снова проверяем чувствительность. Повторяем манипуляцию до тех пор, пока не добьемся наилучшего результата

После настройки, в металлоискателе вы также при помощи кнопок управления, можете отрегулировать громкость и чувствительность металлоискателя. Чем выше Barrier (Диапазон регулирования 0 – 10) тем меньше чувствительность. Порог опускаем до тех пор, пока не появляются ложные срабатывания, при поднятой в воздух катушке металлоискателя. Для нормально собранного и настроенного металлоискателя нормальным порогом является 3-5.

.
Схема не сложная и множество раз разжёвана в Интернете, а я описываю свой вариант и трудности, с которыми мне пришлось столкнуться при повторении этой конструкции. Немного сложнее настройка, с которой, в прочем, справится мало-мальски подготовленный радиолюбитель, если приложит внимание и усилие. Самым заморочным делом оказалось купить нормальный операционный усилитель, на первый взгляд микросхемы этого типа не в дефиците, но качество деталей некоторых производителей превращают покупку в игру «угадай». От качества этой микросхемы зависят максимальные параметры данного металлодетектора, здесь к этой детальке повышенные требования. Речь идет о счетверенном усилителе TL074. Кроме операционного усилителя еще нужен не очень распространенный компаратор ADG444 ну и микроконтроллер ATmega-8.

При проектировании печатной платы нужно уделить должное внимание расстановки элементов, цепи операционных усилителей и компаратор подальше от цепи катушки, земля по возможности к каждому блоку раздельная и расстояния между дорожками, а это актуально при SMD монтаже, не менее 0.3мм. при меньших междудорожечных расстояниях держать плату в полной чистоте будет проблематично, а чистота залог нормальной работы девайса.
При большом разнообразии разводок платы для этой конструкции пришлось делать свою под заводской корпус KM35BN, имеющийся в наличии.

Один из вариантов разводки.
Все свои варианты плат разводил под SMD элементы.

Платы устройства перед окончательной сборкой.

В схеме возможны некоторые замены деталей.
Операционный усилитель:
По порядку от худших
TL084
TL074
LF347
MC33079
OPA4134PA.
У меня не плохие результаты дала микросхемка TLC274. Многие применяют сдвоенные усилители типа TL072. В архиве есть разводка и для такого варианта платы.

Компаратор ADG444 можно заменить на DG441, КР590КН5 или с изменение разводки на КР590КН2, с дополнительным инвертором сигнала на 4066.
Микроконтроллер Atmega8-16PI, Atmega8-16PU или Atmega8A-PU.
Стабилизатор 78L05 можно сменить на аналогичный других серий.
Особое внимание уделить качеству конденсаторов С3 и С5, от них зависит стабильность работы. Не плохо работают китайские майларовые конденсаторы,применяемые в измерительных приборах. Их номиналы можно менять в пределах,указанных в схеме. Обычно подборка нужна при малой чувствительности или возбуждении.
Эксплуатация показала, что подстроечный резистор R7, номиналом в 1 Ком нужно делать выносным и желательно многооборотным (при разводке платы изначально я установил SMD, пришлось менять).
Прошивка микроконтроллера может производится прямо на плате, отключив силовую часть и подпаяв проводки к основным сигнальным выводам.

При прошивке выставлялись фюзы как на картинке, обратные, так выставлять нужно в Pony-Prog и в некоторых оболочках программы AVRDUDE, к примеру, я шил с такими фюзами в программе USBASP_AVRDUDE_PROG программатором USBASP

Популярные прошивки:
Прошивка версии 1.2.5: CPI_W_125.zip.
Попытка ослабить влияние грунта.
Режим поиска - чисто динамический.

Прошивка версии 1.2.4: CPI_W_124.zip самая подходящая
Чувствительность увеличена на пару сантиметров.
Значения barrier при регулировке: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32.
Добавлен сигнал перегрузки.
Несколько уменьшено время восстановления чувствительности после перегрузки.
режим поиска динамический/статический, в остальном то же, что и в 1.2.5
Исправлены ошибки.

Прошивка версии 1.2.2m: CPI_W_122m.zip
Вариант без оверсамплинга, остальное аналогично версии 1.2.4.
однако имеет прогрессивный шаг барьера. Это значит, что он устанавливается 0 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32

Прошивка версии 1.2.2: CPI_W_122.zip.
Изменён входной фильтр.
Нажате на кнопку "Zero" сделано беззвучным.
Исправлены мелкие ошибки.

Назначение кнопок:
S1 "Barrier-"/"Guard interval-"
S2 "Barrier+"/"Guard interval+"
S3 "Volume-"/"Up min-"
S4 "Volume+"/"Up min+"
S5 Функция пока не присвоена
S6 "Zero" (0)
S5 + S6 "Режим настроек"/"Выход из режима настроек".

Датчик - 25-27 витков эмалированного медного провода диаметром 0,5...0,8 мм. Мотается в навал на любую оправку диаметром от 19 см и больше. Чем больше будет диаметр катушки - тем выше чувствительность МД (для мелких предметов справедливо где-то до диаметра катушки 28 см) и тем меньшее количество витков должна содержать катушка. С кабелем индуктивность датчика должна быть в пределах 400uH, сопротивление обычно 1.5-2 Ом.
Конструкция моего планарного датчика состоит с 3-х концентрических катушек с меньшими диаметрами d1 – 13.8cм – 9 витков, d2 – 16cм 14 витков, d3 – 18.2cм 12 витков, провод 0.5мм индуктивность голой катушки 392uH.

Питание прибора – 9-16в. Потребляемый ток может достигать 120 мА. При снижении напряжения питания до 8в (по умолчанию, изменяется кнопками в режиме настройка) прибор раз в 15 секунд начинает выдавать характерный двойной сигнал. Работать, при этом, продолжает примерно до 6,5в. при этом снижается только громкость звука, чувствительность на металл в диапазоне примерно от 8 и до 16в остаётся на одном уровне (благодаря источнику образцового напряжения на TL431). При настройке особенно важен стабильный источник напряжения, не нужно пользоваться непроверенными импульсными источниками, также исключаются «Кроны» и солевые батарейки. Лучше взять аккумулятор 12в на 4-40 А/Часов и настраивать с ним. У меня прекрасно работают 3 банки LI-ION от ноутбука.

Настройку проводить в далеке от промышленных помех и больших металлических предметов, лучше на природе, за городом. При настройке относим датчик подальше от металла и других предметов или просто задираем вверх и включаем. Загорается шкала из десяти светодиодов, медленно убывающая к нулю, с соответствующим звуковым сопровождением - это прибор подстраивается под датчик и окружающую обстановку, принимая её за положение "нет металла". С "идеальной" катушкой и правильной подстройкой подстроечника должны гаснуть все светодиоды до конца. Если в этот момент возле катушки датчика окажется любой металлический предмет, прибор, естественно, настроится неправильно. После этого звучит характерный звуковой сигнал, оповещающий, что прибор настроен. Подносим его к металлу и проверяем - чем ближе металл, тем дальше вправо передвигается "огонёк" на шкале и тем выше становится звук. Подкручивая резистор, настраиваем на максимум чутья(после каждой подстройки обязательно относим подальше от металла и нажимаем кнопку "сброс" - "огоньки" при этом красиво, со звуком, сбегаются к центру шкалы). Всё, прибор настроен. Играемся кнопочками дальше. Две кнопочки регулируют звук ("больше" и "меньше"), ещё две регулируют "барьёр" - это величина, обратная чувствительности, - и не путать с регулировкой чутья! Нажимая "больше" или "меньше" (максимум - 10, минимум - 0), устанавливаем такой барьер, при котором чутьё прибора будет максимальным при удовлетворительной стабильности. Однако, если барьер приходится сильно загрублять - до 7-го и выше светодиода, то это уже не есть хорошо. Нужно отдалиться подальше от индустриальных помех (лес, поле) и ещё подстроить подстроечник. Хорошо настроенный прибор не даёт ложных срабатываний при 3-4-х светодиодах.
Шестая кнопочка- "сервис", в приборе дает возможность подстроить напряжение, при котором срабатывает сигнализация разряда батарей (по умолчанию - 8в). При этом прибор продолжает работать до полного истощения батарей, только каждые 15 секунд выдаёт характерный двойной звуковой сигнал. Эта кнопка позволяет подстраивать защитный интервал - ну, это нужно для экспериментальных датчиков.
Если настроить не удается, много ложных срабатываний, или плохая чувствительность, придется браться за паяльник. Обычно при нормальных деталях такого не должно быть. Увеличивая номинал R15 и уменьшая номинал C5 можно поднять чутьё прибора до максимального. На чутье еще большое влияние дает отношение сопротивлений резисторов R1и R3, ну и как было сказано операционный усилитель. При ложных срабатываниях, работать с этими элементами в обратном порядке, то-есть немного затуплять чуйку. Хотя при некоторых операционниках, ложняки идут всегда до самого тупого чутья, их приходится менять.

Ну понятно, что окончательную настройку нужно производить со штатным датчиком, со штатном кабелем на штатной штанге в штатной ситуации.

(повышенного качества изготовления)

Clone PI AVR - современный импульсный микроконтроллерный металлодетектор с ЖКИ экраном и звуковой индикацией. Принцип работы основан на возбуждении в металлическом объекте импульсных вихревых токов и измерении вторичного электромагнитного поля, которое наводят эти токи.

Способен работать с катушками разных диаметров (катушки вплоть до 120 - 150 см в диаметре) автоматически подстраиваясь на работу с ними. Металлоискатель может быть эффективно использован для поиска любых металлических предметов, до 4-х метров в глубину, исходя из установленной катушки. Имеет хорошую чувствительность на мелкие предметы.

Металлоискатель Clone PI AVR имеет подсветку дисплея для работы в ночное время. Имеется отстройка от грунта (в зависимости от влажности и содержания металлообразных примесей). В настройках прибора также имеется индикация батареи питания (при достижении установленного уровня, металлоискатель автоматически отключается, что есть актуально при работе от аккумулятора). Присутствует барьер, порог чувствительности, при котором металлоискатель срабатывает на металлический предмет.

Благодаря используемому микроконтроллеру (процессору) в схеме металлоискателя clone pi avr, прибор полностью автоматический, имеет интуитивно понятное меню, что даже любой новичок его освоит очень быстро. Достойный конкурент промышленным металлодетекторам, но по стоимости намного дешевле. К недостатку металлоискателя можно отнести отсутствие селективности (не различает черные и цветные металлы)

Clone PI AVR является несколько упрощённым вариантом импульсного металлодетектора Clone PI. В свою очередь, Clone PI является слегка переработанным вариантом импульсного металлоискателя Tracker PI - коммерческая версия - Кощей PI. Поэтому и название Клон .

Характеристики импульсного микропроцессорного металлоискателя Clone PI AVR
Принцип работы	PI (Импульсный)
Селективность металлов	Нет
Питание	Два лития 3,7 В 2200 мА
Вес прибора	1300 грамм
Высота	105 см
Управление	Кнопочное (4 кн.)
Настройки меню	Отстройка от грунта, регулирование громкости, управление подсветкой дисплея, управление «защитным интервалом» поискового датчика, установка автоматического выключения прибора, при определённом разряде батареи
Отображение	ЖКИ индикатор 2 строки 16 символов
Озвучивание	Регулируемое (динамик)
Прошивка	V 1.8.1 с русским переводом (или английским)

Цель использования	5-ти бальная оценка прибора	Примечания
Поиск монет, колец и других ценных предметов из золота и других цветных металлов	4	Не различает металлы, но имеет очень хорошую чувствительность на мелкие предметы (монеты, кольца, цепочки)
Поиск предметов военной археологии (хождение по войне), цветных и черных металлов	5	Подходит идеально, солдатскую каску находит (катушка 24 см в диаметре) на глубине 55 см, предметы побольше до 140 см
Поиск цветных и черных металлов больших размеров, сбор металлолома	5	Подходит идеально, способен находить металлы на большой глубине

При желании и соответствующем знании электроники прибор можно изготовить самостоятельно! Автором прибора является Андрей Фёдоров , он же Andy_F . Домашняя страничка автора:

Клон Пи-В - это упрощенная и удешевленная версия импульсного металлоискателя (МД) Clone PI-AVR (который с двухстрочным ЖК-экраном). Вот описание на сайте Андрея Федорова - автора всех клонов: http://fandy.hut2.ru/ClonePI_W.htm

Конструкция металлоискателя Клон (или, как его еще называют, Слон) вышла настолько удачной, что молва он нем распространилась далеко за пределы нашей страны и прибор заслуженно обрел международную славу. Мне попадались ролики на ютуб, выложенные радиолюбителями Греции, Англии, Германии и других европейских стран.

Главное достоинство данного аппарата в том, что, не смотря на великолепные характеристики, схема его настолько проста, что его способен собрать даже начинающий. Правильно собранная схема начинает работать сразу, настройка заключается в регулировке одного единственного подстроечного резистора. Можно даже обойтись без осциллографа!

Единственная сложность для новичков - это необходимость прошивки микроконтроллера. Но не стоит переживать: для прошивки этой 28-ногой сколопендры подойдет любой компьютер с COM-портом и простейшая схемка буквально из нескольких элементов (об этом далее).

Но зато после преодоления всех трудностей, у вас будет прибор, способный засечь гвоздь сотку на глубине штыка (с 20-сантиметровой катушкой). Советские 5 коп в нашей тяжелой почве - на глубине 25 см, моя 3х граммовая обручалка по воздуху - 22 см (плашмя) и - 10см (ребром). Про крупняк вообще молчу - батарея отопления 170 см по воздуху.

Но есть у Клона и недостатки - отсутствие дискриминации металлов, т.е. он видит абсолютно все. А это лишние усилия при раскопе, ведь копать придется все подряд (там может быть монетка, а может быть пробка от бутылки). А еще у него слабая чувствительность к золоту.

Для поиска золота (самородков и ювелирки) хорошо подходят балансники с дискримом. Но чтобы сделать такой металлодетектор требуется наличие опыта и понимания принципа работы прибора, иначе может ничего не получиться. Из доступных и хороших балансников, рекомендую посмотреть в сторону Терминаторов. Они не уступает многим зарубежным брэндам, а по некоторым показателям даже превосходят их. Опытным радиолюбителям для поиска золотишка я бы порекомендовал металлоискатель "Квазар" с вытянутой DD-катухой (т.н. "узкие яйца").

Одним словом, если нужен прибор для поиска чермета - то Клон ваш выбор. Ничего проще и эффективнее вы не найдете. Для сравнения, хваленый Штурм уступает по глубине обнаружения примерно в 1.5 раза. Старая добрая Ася 250 при поиске черных металлов также остается далеко позади.

Итак, вы уже хотите себе такой прибор и готовы приступить к сборке? Тогда поехали!

Принципиальные схемы (3 варианта)

Существует три самые лучшие и неоднократно проверенные схемы, которые отличаются только микросхемами ключей:

1. схема с ADG444 (она же КР590КН5);
2. схема с КР590КН2 (от первой отличается только печатной платой);
3. схема с CD4066 (4016).

Эти схемы 100% рабочие, так что никакие претензии по их неработоспособности не принимаются. Если у вас что-то не заработало, значит сами виноваты.

Какая из схем лучше?

КН5 сложно найти, к тому же среди них много брака (описаны даже случаи, когда попадающий на микросхему солнечнй свет вызывал самовозбуждение). Если вам попадется КН-ка после 91-го года выпуска или в коричневом корпусе, не берите ни в коем случае - они практически все бракованные.

У КН5 есть полный аналог - ADG444, но эти микросхемы не слишком-то распространены, и к тому же довольно дорогие (рублей 300-400).

Немного стабильнее работают приборы, собранные на КН2. Но сейчас ее практически нереально достать.

Лично мой выбор - схема с использованием микросхемы ключей 4066 (третий вариант). Эта микросхема стоит копейки (10...25 рублей), везде продается, и при этом работает без глюков.

Но пойдем по порядку.

Схема с ADG444 (КР590КН5)

Назначение элементов

Резистор R1 предназначен для гашения импульсов обратного хода (ИОХ) в датчике, возникающих из-за явления самоиндукции. Если его не будет (например, при обрыве или слишком большом сопротивлении), ИОХ будут греть мощный полевик (точнее - встроенный в него диод), электролит С1 и даже могут пробить диодную защиту VD1, VD2 на входе аналоговой части.

R3 также помогает уменьшить добротность датчика при большой амплитуде сигнала (тогда этот резистор подключается параллельно R1 через диоды). Кстати говоря, чутье металлоискателя в некоторой степени зависит от сопротивлений R1 и R3, но не настолько сильно, чтобы заморачиваться с их подбором.

В случае обрыва резистора R2, полевик может нажрать помех из воздуха и самопроизвольно открыться. При этом через датчик потекут огромные токи, что приведет к выгоранию резистора R12. Кстати, сопротивление R12 может быть любым в пределах 1...27 Ом (маленькое сопротивление - для более "глубинных" вариантов).

Конденсатор С3 в связке с R14 входит в состав интегратора, позволяющего подавлять случайные шумы на входе датчика, возникающие из-за индустриальных помех. Я обычно ставлю C3 = 0,047...0,068 мкФ. Сопротивление R14 может быть от 1,8 до 2,7 МОм, разницы заметно не будет.

Если прибор хорошо отлажен и не происходит ложных срабатываний, то, увеличивая номинал R15 и уменьшая C5 можно поднять чутьё прибора до максимального.

Если питание будет осуществляться от аккумулятора, то С1 можно оставить на 2200 мкФ. Если же от слабых батареек, то его емкость лучше существенно увеличить. Например, до 6800 мкФ. Именно этот электролит служит источником энергии для формирования мощных коротких импульсов тока через катушку.

Используемые компоненты и их ориентировочная цена (август 2017):

Обозначение	Название	Комментарий	Стоимость	Кол-во
Микросхемы
U1	ATmega8	ATmega8А‐16PU и ATmega8А‐PU взаимозаменяемы, прошивка и биты конфигурации полностью совпадают.	110 руб	1
U2	78L05		10 руб	1
U3	TL074	Иногда стоит поиграть с операционником TL074 - попробовать из другой партии (другого года выпуска). Бывает один нормальный, а у другого усиление практически на нуле. Если как следует подобрать эту микросхему, можно выиграть еще пару сантиметров чуйки. Можно заменить на 2шт ТЛ072.	25 руб	1
U4	КР590КН5 (ADG444)	Как оказалось, на стабильность прибора и дальность поиска влияет не только подбор ОУ TL074, но и микросхемы коммутатора КН5 - наилучший результат у микросхем выпущенных до 1993 года, а прекрасный - у микросхем в планарных металлокерамических корпусах (1984 г.в.). Их можно тулить прям на плату, не меняя печатку. Буржуйский вариант AGD444 нареканий не вызывает. Соответствующим образом изменив печатную плату, микросхему КН5 (444) можно заменить на 590КН2 или CD4066CN (об этом см. далее).	206 руб	1
U5	TL431	Аналог К1156ЕР5.	15 руб	1
Транзисторы
VT1	IRF740/TO	Аналоги: КП776А, IRF630, IRF640, IRF840, BUZ73, 04N60, 5N60. Подойдет любой n-канальный полевик, сток-исток не менее 200 вольт, 2 ампера, емкость затвора не более 1200 pF.	35 руб	1
VT2	BSN304A	Вместо BSN304A можно более доступный BS170. Также его можно заменить транзистором С945, 2N7000 или КП501А.	6 руб	1
Диоды
VD1, VD2, VD14-VD17	1N4148	Можно наши: КД521, КД522.	1 руб	6
VD4-VD13		Вместо отечественных диодов лучше поставить сверхяркие (наши на солнце вообще не видны, да и для ярких защитный козырек от солнца не помешал бы).	15 руб	10
Конденсаторы
C1	2200uF 16V	Этот конденсатор однозначно ставим на 4700 мкф (а еще лучше 6800, 10000) - и стабильность прибора повышается и при просадке напруги на аккумуляторе (если старенький или не заряжен) поможет. Кроме этого повышается заряд на импульс прибора.	63 руб	1
C3	0.1uF	Лучше поставить 0,047uF (если его емкость увеличивать падает чуйка, а если уменьшать падает стабильность). Так что золотая середина. В идеале этот конденсатор (как и C5) должен быть пленочным. Но не стоит загоняться, подойдут наши типа КМ или импортные (почти любые, кроме слюдяных конечно) - майларовые, палладий и т.д. Можно поставить даже темно-зеленые китайские подушечки из старой сломанной аппаратуры.	10 руб	1
C4, C10, C11, C14	0.1uF		5 руб	4
C5	2200pF	Можно на 1500пФ, главное, чтобы был термостабильный (как и С3). Лично я ставил и 1500 пФ и 2200пФ - особой разницы не заметил.	10 руб	1
C6	220uF 16V		15 руб	1
C7	470uF 6.3V		12 руб	1
C9, C12	0.01uF		1 руб	2
C13	1000uF 16V		13 руб	1
Резисторы
R1, R3	390 Ом, 0.5Вт	минимум 0.25 Вт	3 руб	2
R2, R12	20 Ом		3 руб	2
R4, R9, R11, R16, R19, R21	10 кОм		3 руб	5
R6, R8, R13	1 кОм		3 руб	3
R7	1 кОм	Если есть качественный многооборотный резистор сопротивлением от 470 до 1000 Ом, то можно ставить. Если такого нет, то лучше вообще обойтись без многооборотника - достаточно обычного импортного подстроечника. Дело в том, что сейчас приобрести качественный многооборотный резистор - большая проблема. Высокая точность здесь не нужна, качественного подстроечника с головой хватает.	30 руб	1
R14	2.4 МОм	от 2 до 2.7 мегов	3 руб	1
R15	56 кОм	или 68 кОм (любой, какой есть)	3 руб	1
R17, R23	3 кОм		3 руб	2
R18	100 Ом		3 руб	1
R20, R22	12 кОм		3 руб	2
R24	100 кОм		3 руб	1
R25	47 Ом		3 руб	1
R26-R35	510 Ом	Вместо всех этих резисторов лучше поставить один общий на 470 Ом (см. описание печатных плат ниже)	3 руб	10
R36	5.1 кОм		3 руб	1
Разное
HA1		Динамик вытащил из старого стационарного телефона, там пластмассовый рупор, орет офигенно. Я пробовал пищалки от компа (такие маленькие черные бочонки) и 50-омные динамики. Громче, чем 50-омный динамик от домофонной трубки ничего нет (да и звук приятней). Можно поставить пьезокерамический излучатель (ЗП), но тогда параллельно ему надо подпаять резистор на 1 кОм.	60 руб	1
Кроватки		Если ставите микросхемы на колодки, то берите не обычные дешевые с плоскими гнездами, а качественные кроватки с цанговыми разъемами. После того, как схема запустилась, рекомендую убрать все колодки и впаять микросхемы в плату.	15 руб

Для защиты от переполюсовки можно поставить между батарейками и схемой диод Шоттки 5819. При токе до 100мА максимальное падение на нем около 0,3В, при 1А - около 0,6В. Если вам жалко терять эти доли вольта, можно применить схему защиты от переполюсовки на полевом транзисторе с низким переходным сопротивлением (порядка миллиом):

Я делал вариант на p-канальном транзисторе IRLML5203 . У него ток стока 3А, а напряжение затвор-исток - 20 Вольт. Подходит идеально.

Любую микросхему можно заменить на такую же микросхему, только с планарными выводами. Цоколевка совпадает, но придется немного изогнуть ноги. Для формовки ног планарного корпуса используйте кроватку с вытащенными цангами.

Печатная плата

Ниже приведен наиболее стабильный вариант платы Clone PI-W на микросхеме 561КН5 (ADG444).

Эта печатная плата была выстрадана многочисленными экспериментами.

Все началось с того, что на некоторых протестированных платах был замечен такой глюк, как подвывания на минимальном барьере и максимуме чутья. Это мешало выставить максимальную чувствительность. Глюк уменьшался, если прислонить руку к плате или взяться за провод.

Причина этого явления - неправильно разведенная земля МК и шины, соединяющей ряд светодиодов и микросхемы ключей. На шине возле ключей постоянно присутствует синусоидальный шум от работы генератора, причем не хилого уровня, а работающие светодиоды добавляют еще больше грязи в эту шину. Причем, чем больше их горит или перемигивает, тем больше уровень помех и, соответственно, больше ложняков.

Чтобы устранить этот неприятный эффект была проведена целая куча экспериментов и в итоге разработана печатная плата с разнесенными землями. Так что берите и паяйте, все для вас. Со стандартной катушкой получите максимум чутья и меньше глюков.

( в формате программы )

Обязательное требование: питание подводить строго к предусмотренным для этого местам - на пятачки возле кондеров. В противном случае возможны многочисленные глюки. Перфекционисты могут отрезать все земляные выводы ADG444 от платы и кинуть их отдельным проводом на аккумулятор. Тогда результат будет еще лучше (сравним с КН2).

Вместо того, чтоб ставить по одному резистору на каждый светодиод (в соответствии с принципиальной схемой) проще поставить 1 резистор на цветовую группу. Например у вас 3 цвета: красный, зелёный и синий, значит подаете плюс прямо с МК, а минус для каждой группы через собственный резистор. На данной плате вообще установлен один резистор на все 10 светодиодов.

Готовая плата:

Печатная плата для SMD-компонентов:
(скачать эту плату в )

Схема с КР590КН2

Если у вас есть КН2, то у вас есть шанс собрать самый лучший вариант Клона. Только плата должна быть разведена по уму: никакая земля КН-ки (кроме ключа полевика) не должна быть связана с землей меги, линейка светодиодов также должна быть пущена отдельной шиной.

Большой плюс КН-2 в том, что у нее нет питалова +5 Вольт. Из-за развязки по питанию повышается четкость и стабильность работы всей схемы. Если вы сделаете такую плату (с правильной разводкой дорожек), то получите супер-прибор. Будет складываться впечатление, что это и не Клон вовсе.

Принципиальная схема ничем не отличается от предыдущей, но так как цоколевка микросхемы 590КН2 не совпадает с 561КН5, то, соответственно, печатная плата немного другая:
( с *lay-файлом и описанием)

Прибор, собранный на этой плате, отличается повышенной стабильностью в работе. Народ экспериментировал с КР590КН2 - казалось бы банальный переключатель и ничего более, но при замене этой микрухи МД показывал разные результаты по стабильности, и самое интересное по глубине обнаружения. Лучшие результаты показали микросхемы 1993 года выпуска и металлокерамические с планарными выводами (1984 года выпуска). Но, повторюсь, достать эту микросхему сейчас очень сложно.

Схема с CD4066

Это наиболее бюджетный и легкодоступный вариант устройства.

Чтобы микросхема 4066 смогла полноценно заменить КН5, потребуется дополнительная обвязка в виде нескольких конденсаторов, резисторов и 4 транзисторов 2N5551. Вот как это выглядит:

Полная схема Клона Пи-В на микросхеме 4066 выглядит так:

Соответственно печатная плата в этом случае тоже нужна своя:
( в формате lay для программы Sprint Layout)

Готовая плата в сборе вместе панелью управления:
Заметили, что одной кнопки не хватает? Кнопка входа в настройки (они же "сервисные установки") была убрана специально, т.к. прибор изготавливался на продажу людям, которым лишние сложности ни к чему.

Лично мне больше нравится вариант печатки, где все кнопки на месте и светодиоды вынесены отдельно:
()

Данная плата имеет размеры 90х70мм и рассчитана как на отдельную панельку светодиодов (в этом случае нужно соединить каждый светодиод с микросхемой через резистор 510 Ом), так и на светодиоды, расположенные на панели с кнопками (и тогда просто соединить землю основной платы с землей панельки через резистор 510 Ом).

Транзисторы 2N5551 можно заменить на S9014, КТ503 или КТ3102.

Все вышеприведенные печатные платы уже отзеркалены, нужно только распечатать.

После распайки платку ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно отмыть от флюса. На монтажной плате собирать даже не пытайтесь, работать либо не будет, либо будет жутко глючить.

Прошивка микроконтроллера

Чтобы залить прошивку в АТМЕГу понадобится программатор. Две самые примитивные схемы, разработанные специально для ATmega8, приведены в . Вы можете выбрать любую из них.

ПониПрог

Если решили прошивать с помощью программы PonyProg, то фьюзы нужно выставить как на картинке:

При использовании другой программы, возможно, потребуется расставлять эти галочки инверсно (то есть там, где на картинке галка стоит, ее, наоборот, ставить не следует). Если после чтения битов в вашей программе галочка напротив "SPIEN" не стоит, значит и все остальные биты надо ставить прямо противоположно скриншоту. Сам бит SPIEN ни при каких обстоятельствах менять НЕЛЬЗЯ.

Программатор Громова

После подключения программатора (как это сделать, читаем в той же статье ), первым делом проверяем, считываются ли фьюз-биты. Если все ок, выставляем биты следующим образом:

Все тщательно проверяем и записываем. На этом программирование микроконтроллера можно считать законченным.

Какая прошивка лучше?

Были протестированы все существующие на данный момент версии прошивок. На мой взгляд (и со мной согласятся многие копатели) наиболее удачной оказалась прошивка 1.2.2m. Она вобрала в себя все самое лучшее от 1.2.1 и 1.2.4 и в итоге получилась просто сказка! Лучше, по-моему, и придумать нельзя.

Как по мне, она более стабильная, дает очень мало ложных сработок (можно долго проходить, так и не услышав ни одного пиликанья). Еще мне очень нравится сигнализация перегрузки - громкий низкочастотный звук, раздающийся после того, как зажегся последний10-ый светодиод. Сигнал позволяет очень точно локализовать цель. Этот звук как бы говорит, что цель вот она, прямо под катушкой! Сброс в прошивке 1.2.2м сделали беззвучным, что также является несомненным плюсом на мой взгляд.

Думаю, что с этой версией и глубинные датчики будут стабильно работать.

Пробный запуск (SMOKE-тест)

Так как изготовление корпуса, датчика и штанги дело наиболее трудоемкое, то целесообразнее всего проверить работоспособность платы металлоискателя сразу после прошивки контроллера.

Катушку подключать не нужно. Надо только подпаять панельку со светодиодами и кнопками и не забыть про пищалку.

После подачи питания, Клон инициирует некоторую самодиагностику, которая проявляется в поочередном зажигании светодиодов и генерации звуков разной тональности. Если все собрано и прошито правильно, то должно быть что-то вроде этого:

Реакция рабочей схемы на нажатие кнопки сброса:

В некоторых прошивках (например, 1.2.2) при сбросе Клона отсутствует звуковое сопровождение.

Если коробочка молчит, ищите ошибки в схеме, неисправные детали или проверяйте работоспособность Атмеги. Типичные причины неработоспособности приведены в конце статьи.

Назначение кнопок

Назначение кнопок не зависит от версии прошивки.

• Кнопки барьера : S1 - минус, S2 - плюс. Барьер поднимает порог, при котором сигнал от аналоговой части прибора воспринимается как наличие цели. Таким образом, увеличивая барьер, мы поднимаем порог реагирования металлодетектора на металл, тем самым понижая чувствительность. Другими словами, чем выше мы выставляем барьер (больше светодиодов) - тем ниже чуйка на металл и тем меньше ложных срабатываний. Установленное значение барьера запоминается даже после отключения питания. Значение барьера никак не влияет на величину защитного интервала (ЗИ) . Защитный интервал выставляется автоматически каждый раз при включении питания (микроконтроллер вычисляет ЗИ в зависимости от настройки схемы, параметров катушки и окружающей среды). Значение ЗИ можно изменить вручную в режиме настроек с помощью кнопок регулировки барьера, но это лишено смысла и на практике никто никогда так не делает. После отключения питания значение ЗИ не сохраняется.
• Громкость : S3 - минус, S4 - плюс (максимальный уровень - 7). В режиме настроек этими кнопками задается минимально допустимое напряжение питания (от 7,5 до 11В, шаг - 0.5, по умолчанию стоит 8 Вольт). При снижении напряжения ниже установленного уровня, прибор продолжит работу, но при этом каждые 15 секунд будет звучать характерный низкочастотный сигнал.
• Кнопка S5 - вход в режим настроек (не во всех версиях прошивок). Если делаете металлоискатель не для себя, то лучше вообще эту кнопку не ставить. Дабы не соблазнять лишний раз.
• Кнопка S6 - сброс . Используется при самовозбуждении, зависании прибора - в случае чего жмем сброс и продолжаем поиск. Нажатие кнопки сброса всего лишь очищает регистры микроконтроллера, стеки, флаги и прочую внутреннюю кухню процессора (я в этом не очень силен), что позволяет ему продолжить нормальную работу. Кнопка сброса никак не влияет на вычисленный при включении прибора защитный интервал, уставленный барьер и уровень громкости.

Датчик (катушка)

Огромное преимущество данного металлоискателя - простота изготовления датчика. В простейшем случае он представляет собой 27витков провода диаметром 0,6-0,8мм намотанные внавал на оправке диаметром 21см.

Для этого МД очень хорошо подходит катушка "корзинка" от КАЩЕЯ Ø22см.

Очень точно локализовать цель позволяет катуха-"снайперка": диаметр 18,5 см, 23 витка проводом 0,5 мм.

Чтобы узнать количество витков для катушек другого диаметра можно руководствоваться таблицей:

В продаже есть готовые формы под катушки, в которых можно разместить датчики диаметром 19 или 26 см. Одновременно две катухи в одной форме размещать нельзя, поэтому мотайте ту, которая 26 см. Это примерно 21-23 витка провода 0.7...0.8 мм. Общее сопротивление должно быть от 0.7 до 2 Ом.

Для глубинного поиска можно соорудить рамку со сторонами 70х70см или даже метр на метр (хватит 16 витков провода). Но исходя из опыта, могу сказать, что с таким датчиком вы в принципе ничего не выиграете. Мелкотню (относительную) он цепляет также, а таскать его ну ОЧЕНЬ неудобно. Подойдет разве что для работ по чистому полю, и то поднимать его над землей надо будет сантиметров на 70 - а с таким расстояниям пропустите много чего интересного. Хотя для тех, кто собирается ловить танки, пойдет.

Кому хочется побольше, делайте датчик Ø30-35 см, 20 витков. С такой катушкой, немного поднабравшись опыта, можно будет и мелочь искать, и крупняк, изменяя расстояния датчик-земля. А про глубинные рамки забудьте, геморой это.

Эллиптическая катуха для импульсника, это понты не более. Возни при изготовлении много, а расширение области захвата цели не такое уж и большое (5-7 см). Но если у вас уже есть подходящий каркас - тогда ок.

Кстати, хороший каркас для намотки можно изготовить, например, из катушки от сварочного полуавтомата. Обрезать все лишнее, убрать перегородки и получится очень прочный корпус под диаметр 24.5 см.

Кто хочет поэкспериментировать, может намотать катушку "планарку" (как у Шанса). Чуйка получается страшная: канализационный люк - 170 см. Но правда и на землю реагирует не слабо, приходится чуйку загрублять. Так что результат в конечном итоге не сильно будет отличаться от датчика в форме кольца.

Ради любопытства я пробовал такую катушку, как на рисунке выше - отлично работает. Толщина каркаса ~4 мм. Ее намотать проще, чем по-настоящему планарную:

Подойдет и катушка корзиночного типа (http://www.metdet.ru/Sensor_K1.htm):

С ней чуйка чуть выше получается (на пару сантиметров), но и помех цепляет больше.

Можно и такую катушку, как на фото ниже, но, уж поверьте, не стоит эта ""борода"" таких усилий. Колечко мотается гораздо проще, а показатели почти такие же.

Короче, подходящих вариантов изготовления датчиков много, но проще обычного кольца ничего нет. А разница в глубине обнаружения либо несущественна, либо нивелируется ложными срабатываниями от грунта.

Ещё есть интересный вариант - обычное "двойное колечко" (или двухконтурная катушка). Мотается две катушки - 15 витков на оправке где-то 12 см и 12 витков на оправке где-то 23 см. Одна располагается внутри другой, соединяются последовательно и подключаются к прибору. Задумка в том, что маленькая катушка будет цеплять мелкие цели, а большая - крупняк на хорошей глубине.

Мой вам совет: для начала мотайте датчик на каркасе 21 см, проводом от 0.65 мм, все это как следует герметизируйте бокситкой и будет вам отличная катушка, подходящая под требования даже самого избалованного копателя.

Полученную катушку вклеить между листами фанеры и готово:

А уж потом, когда наберетесь опыта - сделаете корзиночнный овальный датчик и добавите с его помощью 1-2 см глубины.

У кого проблемы с намоточным проводом, мотайте алюминиевым (диаметром 1мм). Только концы катушки надо качественно подпаять к медным выводам. Скрутки не допускаются. Кислотный флюс либо не использовать, либо оооооочень тщательно смывать.

Пропитка/заливка

Перед заливкой в форме нужно сделать небольшой каркасик, чтобы связать воедино саму катушку, уши, ввод кабеля. Затем все это обматывается стекловолокном или просто медицинским бинтом и заливается. Я заливаю эпоксидкой. Очень желательно подобрать форму таким образом, чтобы смолы не много шло, иначе при ударе датчиком о дерево/камень он может лопнуть или дать трещину. У меня на одну катушку уходит примерно 150-200 гр смолы.

Формы для заливки делают из чего угодно - крышки от ведер, сковороды-блинницы с тефлоновым покрытием, тарелки фрисби, кто-то даже фрезерует формы из толстого оргстекла. Некоторые просто обматывают стеклотканью и пропитывают смолой. Один мой знакомый вырезает форму из гипсокартона, а после застывания бросает всю эту конструкцию в воду. Через пару часов весь гипсокартон превращается в тыкву кашу и отваливается. Остается чистая катушка.

Кстати, для замазывания всяких щелей и стыков отлично подходит монтажная пена. Только надо знать одну хитрость: выпускаем немного пены в воду, перемешиваешь ее прямо в воде и как только она осела (загасилась) - берешь полученную массу и используешь в своих целях. Материал получается суперский: в меру жесткий, не пористый, легко шкурится, режется. В общем, можно лепить все что угодно. Сохнет моментально - минут 20-30.

Чтобы сделать эпоксидку непрозрачной, ее можно смешать с мукой. А еще афигительный результат дает армирование смолы микросферами - датчик с ними получается легкий, прочный и его меньше ведет от температуры. Микросферы - это такие маленькие гранулы, бывают стеклянные и пластиковые. Они настолько мелкие, что похожи на порошок:

Катушку экранировать нельзя - это импульсный прибор, а не балансный или на биениях. Тут совсем другой принцип работы.

Из личного опыта: для меня датчик в виде сплошного блина лучше, чем который с перемычкой посредине. В эти прорези постоянно попадает трава и мешается. А сплошной блин спокойно скользит по ней, ничего не цепляя. Но блин слегка тяжелее, так что смотрите, что для вас важнее - удобство или малый вес.

Провод от блока до катушки - обычный, неэкранированный, с хорошей изоляцией и сечением около 0.75 квадрата (можно, например, отрезать от соседского торшера или пылесоса). Хорошо подходят провода от качественных аудиосистем, в прозрачной изоляции.

Кабель для импульсника, чем короче - тем лучше, хватит и 3-4 витков для полностью раздвинутой штанги.

По поводу крепления катухи к штанге - делайте его как можно мощнее! Из своего опыта ремонта МД могу ответственно заявить, что отломанные "уши" на датчике - это самая частая поломка, с которой обращаются. Ломают всё и все (фирму и не фирму). Продираясь через кушери, наступают на датчик и привет семье. Заводская штанга, как правило, выдерживает, а уши - нет. Классика жанра - одного уха совсем нет, второе надломано на 50%.

Для ушей хорошо подходит толстый стеклотекстолит или ударопрочный полистирол толщиной не менее 3-4 мм.. Можно вырезать их из крышки от унитаза (они бывают очень толстые).

Кстати, не советую делать штангу в виде просто прямой палки, как на фото выше - это не очень-то удобно и усталость не заставит себя долго ждать. Лучше сразу делайте проверенный S-образный держак под предплечье:

Подлокотник является обязательным элементом (если вы, конечно, не хотите через пару часов отдыхать под кустиками с ноющей болью в руке). Идеальный подлокотник - металлический. Пластиковый рано или поздно сломается, в этом уже убедились сотни кладоискателей.

Пару слов о конструкции самого блока

Не берите слишком высокий корпус, вполне достаточно высоты в 36-50 мм. И на вид красивее будет. Корпус лучше брать без вентиляционных прорезей, чтобы герметичный был. А то через пару копов внутри будет все что угодно: грязь, вода, трава, пыль, мухи, муравьи, пауки, мыши и жуки разные. И вся эта живность будет там постоянно толпиться и мешаться (проверено лично на копе).

В ящик размерами 150х88х47, кроме платы, помещается кассета на 8 пальчиков. Прекрасно подходит коробка D150Ak (91x147x36).

Маленькие отверстия под динамик (или пьезоизлучатель) лучше всего делать снизу, чтобы внезапный дождь не проник через эти отверстия внутрь и не залил мембрану.

Для своего последнего Клона я приспособил алюминиевый корпус размером 120x97x40 мм. Туда без проблем влезли три литиевых аккумулятора 18650 (из старых ноутбучных батарей, покупал по 100 руб/штука), сама плата металлоискателя, на которой я к тому же разместил три простейших зарядных устройства на транзисторе TIP41 (взято ).

Таким образом, получилось все компактненько, в одном-единственном корпусе и никаких лишних проводов. Воткнул катушку и пошел копать!

Питание

Для питания подойдут батарейки либо аккумуляторы типоразмера АА в количестве 8 шт. Люди, пользующие данный девайс на таких аккумуляторах, отписывали что их хватает на 5-7 часов работы. Комплект из 8 АА хватает на 10 часов активного поиска.

Я в одном из устройств применил 4 Li-Ion аккумулятора от старых сотовых телефонов, все равно валялись без дела.

Знаю, что некоторые запитывали даже от 18-вольтового аккумулятора от шуруповерта. И работало. Тут главное убедиться, что все конденсаторы рассчитаны не ниже, чем на 25V.

Главное требование - источник питания должен без просадки выдавать 160-180 мА (это максимально потребление прибора, когда горят светодиоды и рядом металлический объект). Так что всякие Кроны или таблетки Д-0.125 не подойдут!!!

Со слабым питанием прибор работать не будет. Для справки - амплитуда импульса в катушке достигает 200 Вольт, а ток - 20 Ампер. Так что все серьезно.

Идеальный вариант - 3 или 4 аккумулятора 18650 и примерно вот такой бокс для них:

Если планируется использоваться какой-то более тяжелый аккумулятор (например, свинцовый или гелевый от бесперебойника), то целесообразно рассмотреть вынесение его под подлокотник. Это будет способствовать лучшей балансировке всей конструкции.

Настройка МД Clone PI-W

Настройка исправного прибора заключается в балансировке моста, состоящего из датчика и резисторов R1, R3, R6, R9 и R7, R8, R11. Делается это подбором сопротивления подстроечника R7.

Есть два варианта настройки - на слух или с помощью осциллографа.

Настройка на слух

При каждом найденном положении подстроечного резистора, нажимаем кнопку сброса и проверяем, какая получилась чувствительность. Хорошим результатом по воздуху можно считать 22-25 см на советские пять копеек. Проверять нужно не "на глаз", а с помощью деревянной рейки с нанесенными на ней рисками.

Если указанная чувствительность достигнута, настройку металлоискателя можно считать законченной.

Из-за высокой чувствительности аналоговой части прибора, настоятельно рекомендую делать окончательную настройку где-нибудь на природе, подальше от ЛЭП и индустриальных помех. Например, выехать в поле, найти там одинокое дерево, повесить катушку на ветку и уже тогда можно крутить R7.

Больше этот подстроечный резистор никогда не трогаем, и вообще забываем об его существовании. В случае необходимости загрубить чуйку (например, чтобы "отстроиться от грунта"), делаем это с помощью кнопок барьера.

Настройка с помощью осциллографа

Суть заключается в том, чтобы с помощью R7 добиться ровного горизонтального участка осциллограммы между импульсами на выв. 1 микросхемы ОУ TL074:

На этом этапе иногда выясняется, что сопротивления резистора R7 недостаточно для полноценной балансировки Клона. Тогда приходится подбирать еще и резистор R8.

Настройка обязательно должна сопровождаться контролем чувствительности прибора! Дело в том, что ровный участок осциллограммы достигается в довольном широком диапазоне сопротивлений R7, поэтому наблюдаем за поведением прибора: включаем/выключаем его, подносим монетки, ищем наиболее подходящее положение подстроечника.

Выставляем минимальное напряжение питания

По умолчанию минимальное напряжение питания, при котором прибор включает сигнализацию о разряженной батарее, выставлено в 8 Вольт. Если вам надо другое (например, чтобы не угробить аккумуляторы), то это значение можно задать вручную через сервисное меню.

Входим в настройки нажатием кнопки S5. Признаком нахождения в режиме настроек является свечение последнего светодиода (VD13). Кнопками регулировки громкости задаем требуемое значение напряжения. Минимально допустимое напряжение индицируется светодиодами с первого по десятый с шагом полвольта - от 7,5 до 11В.

Если в процессе эксплуатации прибора напряжение питания уменьшается ниже заданного значения, металлоискатель продолжает работать, но раз в несколько секунд выдаёт двойной низкий звук. Это сигнал к тому, что пора доставать второй комплект аккумуляторов.

Датчиком напряжения питания для контроллера является делитель R22, R23.

Защитный интервал

У любого импульсника есть такое понятие, как защитный интервал (ЗИ). Это временной интервал между моментом генерации импульса до момента начала приема отраженного сигнала.

В данном МД значение защитного интервала подбирается автоматически при включении прибора (это когда светодиоды начинают по одному тухнуть). Также его можно задать вручную через меню. После отключения питания значение не запоминается. Поэтому очень важно чтобы при включении прибора возле датчика не было никаких металлических предметов. На практике это достигается просто поднятием катушки в воздух над головой.

Если включить металлоискатель возле, например, лопаты, то прибор выставит значение ЗИ для данных условий работы и в упор не будет замечать цели, отражение от которых будет меньше, чем от этой лопаты. Приблизительное значение защитного интервала можно определить по тому, сколько светодиодов тухнут одновременно в конце теста после включения - чем больше, тем больше ЗИ.

Хотя, если вас интересует только самые крупные цели, прибор можно врубать прямо на грунте. Крупные мины, снаряды, заводы и пароходы все равно будут звенеть.

Теперь что касается кнопки входа в режим настройки. Не секрет, что некоторые ее вообще убирают.

Соглашусь, эта кнопка почти никогда не используется, да и мало кто понимает для чего она вообще нужна. Поэтому если делать прибор для кого-то, кто не очень понимает принципа работы импульсников, то кнопку лучше убрать от греха подальше.

Лично я иногда выставляю защитный интервал в плюс, подрезая тем самым чуйку на мелкоту. Казалось бы зачем это нужно, когда есть барьер? Оказывается все не так просто. Барьер действительно помогает при отстройки от грунта. А вот увеличение защитного интервала проявляется несколько иначе. Это можно почувствовать только при поиске, хотя при комнатных испытаниях может показаться, что эта функция не нужна или даже вредна - ведь это понижает чуйку прибора.

Попробую объяснить исходя из собственного опыта. Короче, от каждого металлического предмета, лежащего в земле, растекается галло (аура) из минерализованного грунта, таким образом даже маленький гвоздь может фонить как кастрюля для борща. А функция защитного интервала помогает отстроиться (хотя в некоторых случаях и не полностью) от такой прогнившей мелкоты и сосредоточиться на поиске более крупных предметов. На практике грамотное использование защитного интервала позволяет меньше копать вхолостую. Как-то так...

Что делать, если ничего не заработало

Скорее всего, с вами такого не произойдет, но даже если так, без паники! Ничего страшного.

Первым делом проверьте потребляемый ток - он должен лежать в пределах 60-80 мА. Если поднести к катушке крупный металлический предмет, ток должен возрастать до 150-170 мА. Если токи слишком большие, сразу все выключаем и ищем КЗ на плате, смотрим какие элементы сильно нагрелись, выясняем причину.

Если с токами все впорядке, убедиться в том, что контроллер прошит правильно. Непрошитый контроллер будет моргать первым светодиодом, как бы намекая, что он пустой.

При включении правильно прошитый контроллер, независимо от работоспособности аналоговой части схемы, должен включить светодиодную иллюминацию, и запиликать на все лады. Если светодиоды не горят, проверяйте питание на МК, правильность установки светодиодов.

Если нет звука, возможно, перепутана цоколевка полевого транзистора VT2. Имейте в виду, что BSN304 и BSN304A имеют разное назначение выводов!

Если все в порядке, поднести магнит вплотную к катушке - вы должны почувствовать как он зудит и вибрирует. Не сильно, конечно, но ощутимо. Если жужжание есть, значит контроллер, микросхема ключей и мощный полевой транзистор IRF740 работают. Уже хорошо.

Если магнит не жужжит, потрогайте полевик - он не должен сильно греться. Если греется - возможно либо КЗ в катушке, либо он постоянно открыт (тут уже подозрение на микросхему ключей либо контроллер).

Если постоянно сгорает R12 - либо где-то КЗ, либо неправильно воткнули C1, либо неисправен сам контроллер, либо забыли вставить в панельку микросхему ключей (444, КН или 4066) - один из ее элементов выступает в качестве драйвера полевика.

Повторюсь, что прибор можно включать и без датчика - сначала загорится один светодиод, потом сразу вся шкала из 10 штук, а потом они все разом потухнут и наступит тишина. По-крайней мере на прошивке 1.2.2 все происходит именно так. На прошивке 1.0.1 светодиоды без датчика будут гаснуть по одному. А если у вас не так, значит не работает микрокотроллер: проверяйте цепи питания и прошивку. При проверке прошивки особое внимание уделить битам конфигурации или фьюзы (считать их и сверить с картинкой, которую я приводил выше).

Если при включении прибора наблюдается звуковая и световая иллюминация, катушка заставляет "жужжать" магнит, но при этом нет никакой реакции на металл и регулировка подстроечника R7 ни к чему не приводит, тщательно проверяйте соответствии вашей платы принципиальной схеме. Где-то повесили соплю при пайке, забыли нарисовать дорожку и т.д. Особое внимание уделить номиналам резисторов в обвязке TL074 - прозванивайте их прямо в плате.

Отсутствие реакции на металл может быть, если при включении катушка была возле крупного металлического предмета (батарея, каркас кресла, содержимое ящиков стола и т.п.)

Убедитесь, что флюс не затек в панельку и не нарушил контакт (если вы используете панельки, берите те, которые с позолоченными цанговыми зажимами - в них такая проблема исключена в принципе). Если ошибку найти не удается, последовательно замените сначала микросхему ключей, потом ОУ TL074.

У рабочего прибора при подключенном датчике и отсутствии металлов поблизости на выводах ОУ TL074 должны быть такие напряжения:

• Выводы 5, 10 - напряжение, равное Uref 4.5 - 4.9 В. Эти напряжения идут напрямую со стабилизатора TL431. Если имеется сильное отклонение, проверяйте делитель R19, R20.
• На сбалансированном ОУ такое же напряжение (с разницей в сотые доли вольта) должно быть и на выводах 1, 2, 3, 5, 7 и 14. При исправных деталях, но разбалансированном ОУ напряжениям могут незначительно отличаться - на 0.2...0.5 Вольта (встанут на место при баллансировке подстроечником). Если кручение резистора R7 не приводит к изменению напряжение на выв.7 ОУ, подстроечник подлежит замене.
• Напряжение на выводах 12 и 13 должно быть одинаковым и быть чуть меньше напряжения источника питания (примерно на 0.6-0.7В). Если это не так - проверять подстроечник и всю входную цепь.
• Напряжение на выв. 8 и 9 должно быть примерно равно половине напряжения источника питания и зависит от качества ОУ и правильности обвязки. Чем больше скурпулёзности вы приложили, подбирая детали, тем ближе напряжение будет к половине питающего. Как правило, оно равно 4,5...7В. Чем ближе на выв. 8 напряжение к половине напряжения источника питания, тем лучше экземпляр ОУ вам попался.
• Напряжение на выв. 6 ОУ - примерно 3...5 вольта. Измерить цифровым прибором затруднительно, желательно иметь стрелочный вольтметр.

Вот диаграмма напряжений, снятых с рабочего прибора при напряжении питания 10.7В (аккумуляторы уже слегка подсели):

Наиболее распространенные ошибки начинающих:

• воткнули микросхемы не тем концом;
• при прошивке намудрили с битами конфигурации МК и усыпили его на веки вечные;
• КЗ в поисковой катушке (низкая чувствительность, большое потребление тока);
• свернули подстроечнику голову;
• нет контакта (плохой контакт) в разъеме подключения кабеля. Решение: временно (а лучше постоянно) подпаять датчик напрямую. Или использовать качественный разъем с надежными контактами позолоченными контактами;
• плата грязная, не вымыт флюс, использовался кислотный флюс при пайке (последнее вообще недопустимо ни при каких обстоятельствах);
• некачественная пайка, ложная пайка, сопли на плате.

Причины всевозможных глюков:

Проверяйте все. Десять раз проверьте плату, прозвоните или замените сомнительные элементы. Схема довольно простая и неисправность 100% у вас перед глазами. Если проявите толику внимания и терпения, вы ее найдете.

Если прибор работает, но обладает низкой чувствительностью, и настройка не помогает, то возможно вам попалась "тупая" микросхема TL074. Попробуйте заменить. На моей практике разные микросхемы из одной и той же партии давали существенно разную чуйку (чуть ли не в два раза!).

Коэффициент усиления первого каскада ОУ равен 7 и задается резистором R11. Усиление второго каскада - около 10, устанавливается резистором R15. Изменяя R15, можно несколько поднять или, наоборот, загрубить чуйку прибора. Знаю умельцев, которые даже ставят вместо R15 переменный резистор и выносят его на переднюю панель (типо регулировка чувствительности!).

В последнее время участились сообщения о браке среди TL074. Если вам никак не удается найти неисправность, возможно, дело как раз в этом.

Если есть подозрение на бракованную микросхему TL074, попробуйте взять ее из старой аппаратуры, или купить в другом магазине из другой партии или используйте аналоги: TL064, TL084, TLC274, LF347, MCP604, MC34004P, TA75074P, ECG859. Также можно заранее развести печатку под два сдвоенных ОУ (например, TL072 или TL082).

Или, как вариант, можете попробовать вкорячить в плату 074 в smd-исполнении (среди них пока что брака не замечено).

Впечатления от прибора

Люблю я этот металлоискатель! Давал тут одни копателям, так они аж глаза вытаращили: прозвонили стрелковую ячейку фирменным "Фишером", он ничего не показал, а мой Клон третий диод зажег. Копали минут 20, грунт тяжелый, камни сверху. В итоге подняли три гильзы от трехдюймовки с глубины не менее 40 см!

А как-то раз один мой знакомый захотел побродить с металлоискателем за нашей деревней и через час вернулся с позолоченной пуговицей. Говорит, что выкопал прямо на обочине дороги на глубине одного штыка. Сказал, что прибор орал как резаный.

Судя по многочисленным отзывам, хорошо настроенный Клон имеет примерно в два раза большую чуйку на крупняк, чем аська 250 с родной катушкой. Правда аська имеет дискрим, цветняка получится найти больше (если этот цветняк в земле еще остался вообще), с ней хорошо на пляже в песочке повозиться. А так, ACE-250 - прибор начального уровня, детская игрушка можно сказать. Как владелец аськи в прошлом, могу добавить, что если бы она меня во всём устраивала, я бы не стал доставать паяльник из чулана.

Кстати, недавно протестировал своего Слона на Чёрном море. Проблем не было, отлично работает и на морской воде. Главное, иду я по пляжу с клоном, а мой сотоварищ с минилабом за штуку баксов, а результат у всех одинаковый. Вообще, этот прибор изначально задумывался автором, как вариант для подводного поиска.

Небольшой прирост чуйки был замечен с катушками начиная с 30 см. Но с ними становится тяжелее локализовать цель. Другими словами, копая небольшой предмет, можно промахнуться ямой - копаешь и копаешь, а его всё нет и нет, а Клон всё звенит и звенит. Ты копаешь и представляешь себе супер-клад на большой глубине, а в итоге оказывается звенела пробка от пива на глубине 15 см немного в стороне.

Кстати, Clone Pi-W работает в статичном режиме. Это позволяет точнее локализовать цель. Только в последней прошивке 1.2.5 реализован динамический режим поиска. На мой взгляд, статический гораздо удобнее.

При поиске на сильно замусоренных участках достаточно приподнять катушку над землей (сантиметров на 20). И весь крупняк ваш. И не только крупняк.

Также было замечено, что Клон душит другие металлоискатели своими помехами. Так что приходится разбегаться подальше.

Выводы

Среди самодельных импульсников равных Клону пока нет. Ходить за черметом или по войне - самый огонь! Для поиска монет и тому подобное - тоже сойдет, просто копать придется побольше. Смотрите, например, что удалось нарыть:

Судя по всему, это Либаво-Роменская железнодорожная бляха 1874 года.

Ну а ниже мои самые первые находки Клоном (сохранил их на память):

А вообще, если вам нужен балансник с дискриминитором, то рекомендую попробовать собрать и настроить цифровой Квазар или аналоговый Терминатор. Хотя, к примеру, тот же "Анкер" гораздо дальнобойней будет, а "Спектр" - информативнее... Вам решать!

Clone Pi AVR это упрощенная и усовершенствованная версия, популярного у радиолюбителей металлоискателя . 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.

В этом архиве вы можете скачать: разведенную печатную плату в формате *.lay, схему, прошивку и фотографии этапов изготовления платы металлоискателя.

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.

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_AVR Изменения:
   • Громкость озвучки кнопок приведена в соответствие с основной громкостью.
   • Автоподстройка грунта (Ground adjust) теперь работает в 3-х режимах - adaptive , fixing и off(static) .
   • Защитный интервал теперь может подбираться при включении (auto ), использоваться запомненное значение (last ), или выбираться пользователем принудительно в диапазоне 2 … 80 .
   • Добавлен параметр Volume raise , позволяющий уменьшать громкость в начале шкалы (при слабых откликах). Это улучшает устойчивость схемы при низком пороге.
   • Убран режим двойной мощности, показавший свою практическую бесполезность.
   • При включённой подсветке на индикатор выводится буква «L» (Light).
4. 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.

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.