Metal Detektor. HF Valgfag. Rapport. Udarbejdet af: Klaus Jørgensen. Gruppe: Klaus Jørgensen Og Morten From Jacobsen. It- og Elektronikteknolog. Erhvervsakademiet Fyn Udarbejdet i perioden: 9/- /- Vejledere: Viggo Lind
Indholdsfortegnelse.: Indholdsfortegnelse.:... Indledning.:... Kravspecifikation.:... Blokdiagram.:... Reference Xtal.:... Søgespole.:... Blander.:...6 Hz clock.:... Logik kredsløb.:... Visuel aflæsning.:...9 Justering af metaldetektor.:...9 Konklusion.:... Bilag.:... : Litteraturliste... : Komponentliste... : Totaldiagram (A).... : Oplæg.:... -- Side /
Indledning.: I dette projekt skal der fremstilles en metaldetektor, der blev udleveret et diagram af underviseren se bilag., ud fra det skulle der bygges en metaldetektor hvor det skal komme en indikation på en række lysdioder efter hvor meget metal der er under søgespolen som skal være tæt på jordoverfladen, det færdige produkt skulle gerne være god over for støj ude fra. Kravspecifikation.: v forsyning. Minimalt strømforbrug da den skal bruge et batteri som forsyning. Der skal bruges MHz. Der skal være mulighed for at kunne skifte frekvensen som der skal blandes med. Blokdiagram.: Reference Xtal. Hz clock. Søgespole. Blander. Logik kredsløb. Visuel aflæsning. fig. -- Side /
Reference Xtal.: Reference krystallet skulle have været på MHz men da der ikke var nogen på lager blev der brugt et MHz (X) som så blev delt ned til MHz, MHz, KHz og KHz med en CDBCN, det var tænkt at bruge en kreds til at dele ned med til at starte med men som det ses på fig. var det ikke så godt da den MHz frekvens på fig. ikke var ens hele tiden, der var ikke noget galt med de andre frekvensen kun den frekvens på MHz, derfor blev der brugt en CDBCN kreds hvor resultatet ses på fig. som er meget bedre, C som sider til stel fra krystallet blev fjernet da krystallet svingede med en frekvens på ca.,mhz og ikke MHz se fig. men det hjalp ikke så meget for den højeste frekvens der kan komme på ben af UD er ca.,6mhz fig. Målingerne er fortaget med en : probe. fig. fig. fig. fig. 9 R M X R M UC R M R k UD MHz KHz KHz C n UA CLK 6 CKE RST GND Q Q Q Q 6 C p MHz C -p Out MHz MHz fig. 6 -- Side /
Søgespole.: Spolen der ses på fig. er viklet på akryl plader, spolen består af viklinger, med noget kobbertråd som har en diameter på.mm. Der blev lavet nogle test målinger på spolen hvor der blev lavet nogle beregninger ud fra for at hvor stor selvinduktion spolen har ved forskellige frekvenser, f og C er aflæst på et HP A Q-Meter. Målingerne er fortaget med en : probe. * f *k L π π = = =, 9mH C p * f *k L π = π = = µh C p * f *k L π π = = = 66, µh C p fig. fig. * f *k L π π = = = 9, µh C,n Kredsløbet der ses på fig. blev der lavet to målinger på fig. ses signalet fra spolen som er på 6KHz dette skulle ha været på MHz men dette kunne ikke fås. Målingerne på fig. 9 viser signalerne på ben signal og ben signal af NOR gatene, ud fra de målinger ses det at det eneste UB laver er at invitere signalet fra UA, ud fra det kan det konkluderes at UB kan undværes. fig. 9 C n UA 6 UB R J C k CON C p C p -p fig. -- Side /
Blander.: Signalet fra reference krystallet fig. signal på KHz og signalet fra søgespolen fig. signal på KHz lægges sammen i en NAND gate UA, UB er en inverter ses på fig.. UC får det inviteret signal på det ene ben og et signal fra tæller kredsen UB fig. side som deler en Hz frekvens ned til andre frekvenser hvor den ene er på 6,Hz fig. bruges i blanderen, den 6,Hz blandes sammen med signalet der ses på fig. og det endelige signal ud af blanderen ses på fig. dette signal bruges som clock på kreds U6A som bruges til at styrer driveren/latch til lysdioderne. Målingerne er fortaget med en : probe. fig. fig. fig. fig. C n Ref erence Xtal Søge spole UA 9 6 UB 9 9 UC 9 fig. -- Side 6/
Hz clock.: Der laves en Hz clock fig. 6 med en ICMCN (U) kreds for at bruge så lidt strøm som muligt, de Hz deles ned til andre frekvensen Hz, Hz, 6,Hz og,hz som bruges andre steder i kredsløbet. På R6 kan frekvens justeres fra Hz til 66Hz, på ben og 6 sker der en afladning af C6 som er det der giver frekvensen på ben fig.. Målingerne er fortaget med en : probe. fig. 6 fig. Hz Hz 6,Hz,Hz UB Q CLK Q Q Q GND CKE RST 9 6 C6 n UD 9 Hz U OUT ICM GND CONTV DISCH RESET TRIG THOLD V+ 6 C9 n C6 6n C n D DN R k R6 k D DN R k fig. -- Side /
Logik kredsløb.: De frekvenser fra UB fig. side, blandes sammen i nogle NAND gates som det ses på fig. Signalet fra ben af UD fig. 9 signal, bruges som reset signal til U6A som er tælleren der styrer driveren/latch kredsen til lysdioderne, signal på fig. er ben 6 af UB, signalet fra ben af UB fig. signal, bruges til latch eneabel på driveren/latch kredsen (U), signalet på fig. 9 er ben af UD. Målingerne er fortaget med en : probe. fig. 9 fig. Hz,Hz Hz 6,Hz 9 UA 9 UC 9 C n 6 UB 9 UD 9 C9 n J CON sammenliner fig. -- Side /
Visuel aflæsning.: Den visuelle aflæsning sker ved hjælp af gule lysdioder, der er valgt at bruge gule lysdioder fordi det er den slags der bruger mindst strøm, strømmen igennem lysdioderne er valg til ma da der kun er tændt en diode af gangen behøves der kun en modstand R. J fig. side forbindes til J fig. der er lavet denne afbrydelse for at størstedelen af printet kan være så tæt på søgespolen som muligt og for at det visuelle kan komme så tæt på brugeren som muligt. U6B har alle sine indgange koblet til stel for ikke at den skal lave en masse støj. U U U R out lysd R = = = = Ω I I m U R I ny = = =, 6mA R D J CON 9 6 U6B CLK CKE RST GND C n Q Q Q Q C n 6 U6A CLK CKE RST GND Q Q Q Q 6 U C n D D D D G LE D D D9 D GND S S S S S S S6 S S S9 S S S S S S 9 6 9 6 D D6 D D D R fig. Justering af metaldetektor.: Justering af metaldetektoren sker på den måde at man måler med et oscilloskop med måle prober på IC kreds UA ben med den ene probe og den anden probe på ben, der efter indstilles først det ene signal til MHz ved hjælp af C eller C, der efter indstilles det andet signal til MHz, når de signaler har nøjagtig samme frekvens vil begge signaler stå stille på oscilloskopet. Efter dette er gjort skal potmetret R6 justeres ind, når R6 står rigtigt vil alle lysdioderne være slukket. -- Side 9/
Konklusion.: Det kan konkluderes at metaldetektoren ikke virker som den skal efter at den blev samlet, lysdioderne blinkede som de selv ville og der var ikke noget system i den måde de blinkede på. Et af de første problemer var at Hz clocken ikke kørte på Hz men en meget lavere frekvens det hjalp dog efter at R fik en anden værdig. Et andet problem der også blev fundet var at krystallet på MHz ikke kunne svinge på MHz men kun,6mhz det betød også at søge spolen ikke kunne komme til at svinge på MHz men i stedet for 6KHz se fig. side. De frekvenser fra reference krystallet og søgespolen blev indstillet til den samme frekvens på ca. KHz men det var ikke muligt at få dem til at være nøjagtigt den samme frekvens i justerings opstilling med det blev gjort efter bedstekunden, efter dette var gjort skulle R6 indstilles så alle lysdioderne blev slukket dette var heller ikke muligt. Alt i alt et ikke særligt vellykket projekt men sjovt. /- Klaus Jørgensen. -- Side /
Bilag.: : Litteraturliste. Udleveret diagram fra underviser. (bilag. ) Datablade.: HFEBP.pdf CDBCN.pdf ICMCN.pdf CD9BCN.pdf HCFBE.pdf -- Side /
: Komponentliste. Antal. Nr. Navn. Værdi / type. Tolerance. Spænding / Strøm / effekt Bemærkninger. C Kondensator - pf ±% Variabel C Kondensator - pf ±% Variabel C Kondensator pf ±% C Kondensator pf ±% C6 Kondensator 6nF ±% C Elektrolyt µf ±% 6V C - C Kondensator nf ±% Afkoblinger C9 Kondensator nf ±% D, D Diode N D - Gule J, J9 Conektore J, J Conektore R Modstand MΩ ±%,W R, R Modstand kω ±%,W R Modstand kω ±%,W R Modstand kω ±%,W R6 Potmeter kω ±%,W R, R Modstand MΩ ±%,W R Modstand Ω ±%,W U IC HFEBP NOR gate U, U IC CD9BCN NAND gate U, U6 IC CDBCN Tæller U IC ICMCN Timer U IC HCFBE Display driver X Krystal MHz Jumper -- Side /
: Totaldiagram (A). -- Side /
: Oplæg.: -- Side /