Tự làm máy dò kim loại tự chế với Intel Edison

Công việc của bạn phải thường xuyên tìm kiếm những vật bằng kim loại nhỏ ở dưới mặt đất hoặc ở những nơi bề bộn thì chắc chắn phải tìm một giải pháp lâu dài thay cho tìm bằng tay. Chiếc máy dò tìm kim loại tự chế trong bài viết sẽ là công cụ đắc lực.

Các nguyên, vật liệu và dụng cụ cần chuẩn bị:

- Mạch máy tính nhỏ Intel Edison, đây là chiếc máy tính siêu nhỏ có đủ CPU, RAM, bộ nhớ flash. Hiện tại ngoài thị trường có giá bán khoảng 1,6 triệu đồng.

- 5V 3A UBEC bộ chuyển đổi DC/DC có thể xuất ra 3A-5V mà không cần bộ phận tản nhiệt hay làm mát. Xem thông tin tại đây.

- Dãy đèn led và một đèn led màu xanh (5mm).

- Mạch chuyển đổi logic 8 kênh (thông tin).

- Bảng mạch Breadboard PCB.

- Công tắc mini 3-Pin, SPDT, 5A.

- Transistor: 3 con 2N3904 (NPN) và 1 con 2N3906 (PNP).

- Điện trở: 3 con 1K, 2 con 10K và mỗi loại một con (220K, 1K8, 330 ohm, 270K, 380 ohm).

– Chiết áp potentiometer 1k.

- Khay đựng pin 6AA (9V) và 6 viên pin AA.

- Dây điện từ 30 AWG.

- Một cái loa nhỏ 8 ohm.

Và một số linh kiện khác: diode 1N4148, tụ điện (100uF, 2x 0.1uF, 0.01uf, 0.047uF), zener diode 5V6.

Các bước thực hiện:

Bước 1: Thiết kế sơ đồ mạch

Nguồn điện của toàn hệ thống được cung cấp bởi nguồn điện 9V nhờ 6 pin AA. Sử dụng công tắc nguồn nối qua đèn LED màu xanh lá cây bị giới hạn bởi điện trở 1K.

Về mạch chính (màu xanh) là một mạch phát hiện kim loại, có thể thay đổi một số transistor và thay đổi giá trị một số con điện trở trên sơ đồ mạch. Nếu chỉ cần xây dựng một máy dò kim loại không cần đèn thông báo thì có thể bỏ qua mạch màu vàng trên sơ đồ mạch. Nhưng chắc chắn phải có loa và điện trở (mạch đánh dấu màu đỏ). Lưu ý, nếu không quan sát rõ sơ đồ thì bạn có thể phóng lớn để xem kích thước gốc hoặc tải hình sơ đồ về máy tính.

Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên bo mạch

Tiến hành hàn các linh kiện như trong hình. Sử dụng các header đực để thêm vào các cuộn dây, chiết áp, chân kỹ thuật số của Edison. Riêng UBEC được hàn vào cuối cùng vì nó có kích thước lớn.

Bước 3: Quấn các cuộn dây

Bạn quấn hai cuộn dây, cuộn thứ nhất 30 vòng có đường kính khoảng 70mm và cuộn thứ hai có 50 vòng và có đường kính khoảng 70mm. Hai cuộn dây thì bạn chừa ra hai đầu dây khoảng 10cm ở mỗi cuộn. Sau khi đã quấn xong thì bạn hàn vào dây header cái.

Bước 4: Thiết kế khung máy dò

Nếu không có các máy cắt chuyên nghiệp thì bạn có thể thiết kế khung thay thế bằng cưa tay, không nhất thiết phải giống như trong hình này.

Nếu có máy cắt laser thì miếng gỗ ra các phần gồm có tay vịn, nắm tay, gắn hộp điều khiển và khung để quấn dây. Khi đã cắt xong bộ khung sườn thì tiến hành lắp ráp các bộ phận, các linh kiện điện tử vào trong các hộp. Hộp gỗ phải chứa pin, máy tính Intel Edison và mạch protoboard. Ngoài ra, nó cũng hỗ trợ để gắn các linh kiện như công tắc nguồn, chiết áp và đèn LED.

Nếu không muốn sử dụng vật liệu gỗ thì bạn có thể thay thế bằng các vật liệu khác như ống nhựa PVC và ống sắt, thép. Nhưng hãy chắc chắn rằng ống thép phải cách điện, vì nếu không sẽ rất dễ làm tiêu tốn điện năng của pin.

Bước 5: Chương trình điều khiển

Chương trình là một dạng Arduino sketch chạy trên Edison. Đây là một chương trình đơn giản biến đếm thay đổi trạng thái kỹ thuật số kết nối với mạch. Con số này được so sánh với chiều dài của dải mỗi 3 mili giây và đèn LED thông báo lại.
Để tương thích với Edison, bạn có thể gỡ bỏ dòng 111 trong tập tin Adafruit_DotStar.cpp, cụ thể là dòng lệnh này: SPI.setClockDivider((F_CPU + 4000000L) / 8000000L); // 8-ish MHz on Due. Bạn hãy tải tập tin INTEL_Metal_Detector.ino tại địa chỉ này.

Bước 6: Hoạt động

Việc vận hành máy dò này khá đơn giản. Sau khi bật công tắc điện và xác thực điện đã vào hệ thống thì máy dò đã có thể phát hiện ngay những kim loại trên mặt đất. Điều chỉnh độ nhạy bằng nút trên tay cầm để quét kỹ hơn. Đèn chiếu sáng sẽ bật lên khi phát hiện đối tượng dẫn điện bên dưới.

Nếu trong quá trình thực hiện, bạn phát hiện cách tiết giảm linh kiện hoặc có cách làm khác tiết kiệm hơn thì có thể chia sẻ cùng với bạn đọc bằng cách để lại bình luận hoặc chia sẻ trên Fanpage Tự Tay Làm.