Detectando metais ferrosos e não ferrosos com indicação a leds…
Vendo os vários projetos de detectores de metais na internet encontrei o FM2. É pequeno, sendo muito usado como ‘pinpointer’, com o diferencial de ter a capacidade de discriminar entre metais ferrosos e não-ferrosos. Estudei o seu funcionamento e resolvi montar uma versão usando o ATMEGA8-16PU, um microcontrolador bem conhecido fabricado pela AVR ATMEL (agora Microchip). Veja como ficou o esquema:
Como vemos no esquema, a indicação é feita por leds e também por som, sendo usado um pequeno alto falante acionado pelo pino 15 do microcontrolador. O led azul (ledf) indicará materiais ferrosos e o verde (lednf) materiais não-ferrosos como alumínio, cobre, prata, etc. Adicionalmente temos 6 leds que formam um tipo de ‘bragraph’. Este indicará a proximidade do metal em relação a bobina sensora ‘L1’.
O pino 6 do microcontrolador está configurado para ser entrada de clock do timer 0. Neste pino será lido a frequência gerada pelo oscilador ligado a bobina sensora ‘L1’. Os transistores Q1 e Q2 formam o oscilador e o transistor Q3 amplifica o sinal.
O funcionamento é simples: O timer 0 (TCNT0) gera interrupções a cada 256 pulsos do oscilador da bobina sensora ‘L1’. O timer 1 (TCNT1) conta este período. Este valor é salvo em uma variável e usado para comparar com as novas leituras. Se a leitura atual é maior que a anterior então temos um metal não-ferroso. Se for menor, será um metal ferroso. A diferença entre leituras também será usada para acender mais ou menos leds do bargraph.
O botão SW_CAL deve ser apertado para uma calibração inicial. De vez em quando talvez necessite aperta-lo de novo, pois pode acontecer de começar a dar uma falsa indicação por alguma interferência eletromagnética no ambiente.
A construção da bobina segue aproximadamente o esquema original com cerca de 200 a 220 voltas de fio diâmetro 0,25 numa ferrite tubular de 10 mm por 80 mm (usada em receptores AM antigos).
O capacitor em paralelo com a bobina ‘L1’ de 33 nF talvez necessite que seu valor seja reduzido ou aumentado, conforme a confecção da bobina. Meça a frequência gerada que deve ser por volta dos 20 Khz. Se estiver acima aumente o valor (coloque outro capacitor em paralelo). Do contrário, reduza o valor.
Se desejar, poderá experimentar outros formatos de bobina, sempre lembrando de ajustar o capacitor para a frequência ficar próxima de 20 Khz.
O circuito poderá ser alimentado por 4 pilhas AA de 1,5 volts ou usar uma bateria de 9 volts com o regulador 7805 para reduzir aos 5 volts.
Atenção: O ATMEGA8 tem versão para frequência máxima de 8 MHZ e versão para 16MHZ. Certifique de usar a versão de 16MHZ (termina com 16PU).
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Protoboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.
Abaixo temos uma pasta zipada para download, com os arquivos desta montagem:
Manuais:
Curiosidades:
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Até o próximo artigo!
Olá Claudio!
Muito obrigado por compartilhar este projeto de detector de metais, isso incentiva o aprendizado e desenvolvimento em microcontroladores, mais uma vez fico muito agradecido com este projeto!