Detector de metales Arduino IB sensible al bricolaje con discriminación

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Código Arduino Arduino

 // Detector de metales por balance de inducción // Hacemos funcionar la CPU a 16MHz y el reloj ADC a 1MHz. La resolución de ADC se reduce a 8 bits a esta velocidad. // El temporizador 1 se usa para dividir el reloj del sistema por aproximadamente 256 para producir una onda cuadrada de 62,5 kHz. // Esto se usa para impulsar el temporizador 0 y también para activar las conversiones de ADC. // El temporizador 0 se usa para dividir la salida del temporizador 1 entre 8, dando una señal de 7.8125kHz para impulsar la bobina de transmisión .// Esto nos da 16 ADC ciclos de reloj para cada conversión de ADC (en realidad toma 13.5 ciclos), y tomamos 8 muestras por ciclo del voltaje de activación de la bobina. // El ADC implementa cuatro detectores sensibles a la fase a intervalos de 45 grados. Usar 4 en lugar de solo 2 nos permite cancelar el tercer armónico de la // frecuencia de la bobina. // El temporizador 2 se usará para generar un tono para el auricular o los auriculares. // Son posibles otras relaciones de división para el temporizador 1, desde aproximadamente 235 hacia arriba.// Cableado:// Conecte el pin digital 4 (alias T0) al pin digital 9 // Conecte el pin digital 5 a través de la resistencia a la bobina primaria y el condensador de sintonización // Conecte la salida del amplificador de recepción al pin analógico 0. Salida de recepción El amplificador debe estar sesgado a aproximadamente la mitad de la referencia analógica. // Cuando use alimentación USB, cambie la referencia analógica al pin de 3.3V, porque hay demasiado ruido en el riel de + 5V para obtener una buena sensibilidad. # include  #include  #define max_ampAverage 200LiquidCrystal lcd (6, 7, 10, 11, 12, 13); LcdBarGraph lbg (&lcd, 16, 0, 1); #define TIMER1_TOP (259) // puede ajustar esto para afinar la frecuencia para sintonizar la bobina (ver más arriba) #define USE_3V3_AREF (1) // establecer en 1 para ejecutar en un Arduino con alimentación USB, 0 para un incrustado atmega28p sin suministro de 3.3V disponible // Definiciones de pin digital // Pin digital 0 no usado, sin embargo, si estamos usando el puerto serial para depurar entonces es serial inputconst int debugTxPin =1; // pin de transmisión reservado para debuggingconst int encoderButtonPin =2; // botón codificador, también IN0 para despertar del modo de suspensión const int earpiecePin =3; // auricular, también conocido como OCR2B para generación de tonosconst int T0InputPin =4; const int coilDrivePin =5; const int LcdRsPin =6; const int LcdEnPin =7; const int LcdPowerPin =8; // Activación de la luz de fondo y la alimentación del LCDconst int T0OutputPin =9; const int lcdD4Pin =10; const int lcdD5Pin =11; // pines 11-13 también se utilizan para ICSPconst int LcdD6Pin =12; const int LcdD7Pin =13; // Definiciones de pines analógicos const int receptorInputPin =0; const int encoderAPin =A1; const int encoderBpin =A2; // Pines analógicos 3-5 no utilizado // Variables utilizadas solo por los bins ISRint16_t [4]; // bins utilizados para acumular lecturas de ADC, uno para cada una de las 4 fases uint16_t numSamples =0; const uint16_t numSamplesToAverage =1024; // Variables utilizadas por el ISR y fuera de él volátil int16_t promedios [4]; // cuando hemos acumulado suficientes lecturas en los contenedores, el ISR las copia aquí y comienza de nuevo volátil uint32_t ticks =0; // contador de ticks del sistema para cronometraje volátil bool sampleReady =false; // indica que la matriz de promedios se ha actualizado // Variables utilizadas solo fuera del ISRint16_t calib [4]; // valores (establecidos durante la calibración) que restamos del promedio volátil uint8_t lastctr; volátil uint16_t misses =0; // esto cuenta cuántas veces se ha ejecutado el ISR demasiado tarde. Debería permanecer en cero si todo está funcionando correctamente.const double halfRoot2 =sqrt (0.5); const double quarterPi =3.1415927 / 4.0; const double radianesToDegrees =180.0 / 3.1415927; // La muestra y retención de ADC ocurre 2 relojes ADC (=32 system relojes) después de que se establece el indicador de desbordamiento del temporizador 1 .// Esto introduce un ligero error de fase, que ajustamos en los cálculos. 5,0; // menor =mayor sensibilidad. 10 es casi utilizable con una bobina bien equilibrada. // El usuario podrá ajustar esto a través de un potenciómetro o codificador rotatorio.void setup () {lcd.begin (16, 2); // LCD 16X2 pinMode (encoderButtonPin, INPUT_PULLUP); digitalWrite (T0OutputPin, BAJO); pinMode (T0OutputPin, SALIDA); // pin de pulso del temporizador 1 utilizado para alimentar el temporizador 0 digitalWrite (coilDrivePin, LOW); pinMode (coilDrivePin, SALIDA); // salida del temporizador 0, onda cuadrada para impulsar la bobina de transmisión cli (); // Detiene el temporizador 0 que fue configurado por el núcleo Arduino TCCR0B =0; // detiene el temporizador TIMSK0 =0; // deshabilita la interrupción TIFR0 =0x07; // borrar cualquier interrupción pendiente // Configurar ADC para disparar y leer el canal 0 en el desbordamiento del temporizador 1 # if USE_3V3_AREF ADMUX =(1 <> 8); OCR1AL =(TIMER1_TOP / 2 y 0xFF); ICR1H =(TIMER1_TOP>> 8); ICR1L =(TIMER1_TOP y 0xFF); TCNT1H =0; TCNT1L =0; TIFR1 =0x07; // borra cualquier interrupción pendiente TIMSK1 =(1 <
 15000) * p =15000; } más {* p - =val; si (* p <-15000) * p =-15000; } if (ctr ==7) {++ numSamples; if (numSamples ==numSamplesToAverage) {numSamples =0; if (! sampleReady) // si la muestra anterior se ha consumido {memcpy ((void *) promedios, contenedores, tamaño de (promedios)); sampleReady =verdadero; } memset (bins, 0, sizeof (bins)); }}} bucle vacío () {while (! sampleReady) {} uint32_t oldTicks =ticks; if (digitalRead (encoderButtonPin) ==LOW) {// Botón de calibración presionado. Guardamos las salidas del detector de fase actual y las restamos de los resultados futuros. // Esto nos permite usar el detector si la bobina está ligeramente desequilibrada. // Sería mejor aprovechar varias muestras en lugar de tomar solo una. para (int i =0; i <4; ++ i) {calib [i] =promedios [i]; } sampleReady =false; Serial.print ("Calibrado:"); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Calibrando ..."); para (int i =0; i <4; ++ i) {Serial.write (''); Serial.print (calib [i]); lcd.setCursor (0,1); lcd.print (''); lcd.print (calib [4]); lcd.print (""); } Serial.println (); } else {for (int i =0; i <4; ++ i) {promedios [i] - =calib [i]; } const doble f =200.0; // Masajee los resultados para eliminar la sensibilidad al 3er armónico y divida por 200 double bin0 =(promedios [0] + halfRoot2 * (promedios [1] - promedios [3])) / f; bin1 doble =(promedios [1] + halfRoot2 * (promedios [0] + promedios [2])) / f; bin2 doble =(promedios [2] + halfRoot2 * (promedios [1] + promedios [3])) / f; bin3 doble =(promedios [3] + halfRoot2 * (promedios [2] - promedios [0])) / f; sampleReady =falso; // hemos terminado de leer los promedios, por lo que el ISR puede sobrescribirlos de nuevo double amp1 =sqrt ((bin0 * bin0) + (bin2 * bin2)); doble amp2 =sqrt ((bin1 * bin1) + (bin3 * bin3)); doble ampAverage =(amp1 + amp2) /2.0; // La muestra / retención de ADC tiene lugar 2 relojes después del desbordamiento del temporizador double phase1 =atan2 (bin0, bin2) * radianesToDegrees + 45.0; doble fase2 =atan2 (bin1, bin3) * radianes a grados; si (fase1> fase2) {temperatura doble =fase1; fase1 =fase2; fase2 =temp; } double phaseAverage =((fase1 + fase2) /2.0) - PhaseAdjust; if (fase2 - fase1> 180.0) {if (faseAverage <0.0) {faseAverage + =180.0; } else {PhaseAverage - =180.0; }} // Para fines de diagnóstico, imprima los recuentos de contenedores individuales y las 2 ganancias y fases calculadas de forma independiente. Serial.print (fallas); Serial.write (''); if (bin0> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (bin0, 2); Serial.write (''); if (bin1> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (bin1, 2); Serial.write (''); if (bin2> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (bin2, 2); Serial.write (''); if (bin3> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (bin3, 2); Serial.print (""); Serial.print (amp1, 2); Serial.write (''); Serial.print (amp2, 2); Serial.write (''); if (fase1> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (fase1, 2); Serial.write (''); if (fase2> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (fase2, 2); Serial.print (""); // Imprime la amplitud y fase finales, que usamos para decidir qué (si acaso) hemos encontrado) if (ampAverage> =0.0) Serial.write (''); Serial.print (ampAverage, 1); Serial.write (''); lcd.setCursor (0,0); lcd.print (""); lcd.print (ampAverage); lcd.setCursor (0,1); lbg.drawValue (ampAverage, max_ampAverage); if (PhaseAverage> =0.0) Serial.write (''); Serial.print ((int) phaseAverage); // Decidir lo que hemos encontrado y decirle al usuario si (ampAverage> =umbral) {// Cuando se mantiene en línea con el centro de la bobina:// - los metales no ferrosos dan un cambio de fase negativo, p. Ej. -90 grados para cobre grueso o aluminio, una aceituna de cobre, -30 grados para aluminio delgado. // Los metales ferrosos dan un cambio de fase cero o un pequeño cambio de fase positivo. // Entonces diremos que cualquier cosa con un cambio de fase por debajo de -20 grados no es ferroso. if (phaseAverage <-20.0) {Serial.print ("No ferroso"); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("No feroz"); } else {Serial.print ("Ferroso"); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Ferroso"); } float temp =ampAverage; int thisPitch =map (temp, 10, 200, 100, 1500); tono (3, thisPitch, 120); while (temp>
 umbral) {Serial.write ('!'); temp - =(umbral / 2); }} Serial.println (); } while (ticks - oldTicks <8000) {}} 

LcdBarGraph lib. C / C ++

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