Clone PI это импульсный металлоискатель, без определения типа металлов. Клон ПИ может работать с катушками различных размеров.

При использовании катушки кольцо, диаметром 20 см, металлоискатель Клон имеет глубину поиска монеты до 25 см и крупного металла до 1 метра.

За основу Клона взята схема металлоискателя Tracker PI-2 , с внесением в нее некоторых изменений.

Металлоискатель Clone PI имеет следующие отличия от оригинала (Металлоискателя Tracker PI-2):

• Место микроконтроллера AVR, используется PIC контроллер.
• Для индикации металлоискатель использует ЖКИ экран, без поддержки светодиодов.
• В приборе встроена автоподстройка: быстрая и медленная.
• Все управления металлоискателя кнопочное (без переменных резисторов).

Схема металлоискателя Клон ПИ:

Внимание: последние версии прошивок для металлоискатя, выпускались для микроконтроллера PIC18F252 !!!

Клон ПИ это импульсный металлоискатель, средней сложности, для новичка он будит сложен в изготовлении. Но человек, имеющий небольшой опыт в изготовлении металлоискателей или другой электроники сможет с ним справиться.

Схема металлоискателя Клон содержит несколько дорогостоящих элементов: ЖКИ экран, АЦП MCP3201 и микроконтроллер. Перед началом изготовления металлоискателя, обязательно приобретите АЦП , так как с его покупкой могут возникнуть трудности!

Также схема металлоискателя, содержит программируемый микроконтроллер, поэтому для его изготовления вам понадобится программатор, с поддержкой программирования микроконтроллеров - PIC18F252 и умение им пользоваться

На экране, металлоискатель Клон Пи выводит следующую информацию:

1. Уровень отклика (» быстрый » и » медленный » слайдеры).
2. Напряжение питания.
3. Порог (величина, обратная чувствительности).
4. Громкость.
5. Признак активности автоподстройки (отклик превышает порог в любую сторону).
6. Признак медленной автоподстройки (отклонение отклика в положительную сторону), совпадает со звуковой сигнализацией.
7. Индикатор включённой подсветки дисплея.

В работе металлоискатель Клон показал себя весьма неплохо, и некоторые «самодельщики», даже наладили их продажу. При качественной сборке, Клон практически не отличается по поисковых характеристикам, от Tracker PI и других импульсных металлоискателей.

Но по своему опыту скажу, что все не так радужно, и два собранных одинаково металлоискателя, в работе могут сильно отличатся (Правда, собирались они еще с первыми версиями прошивки, и возможно в более новых версиях, эту проблему устранили).

Сборка металлоискателя Clone PI своими руками

Сборку металлоискателя Clone PI, как уже сказано выше, следует начать с поиска и покупки деталей, для изготовления печатной платы. После их покупки, можно переходить к непосредственному процессу изготовления и сборки.

Первым делом, необходимо вытравить печатную плату, рисунок печатной платы приведен ниже (Плата двухсторонняя), а в этом архиве содержится рисунок платы, разметка для сверловки отверстий, а также схема и расположение элементов на плате.

В архиве вы можете скачать версию платы Clone PI-М. Здесь уже внисены некоторые дороботки в базовую схему, и исправленны ошибки: добавлен УНЧ, добавлен ключ для подсветки ЖКИ, и схма разведена на односторонней плате - ClonePI-M

После изготовления печатной платы, в нее необходимо впаять все радиодетали. Микросхемы лучше установить на панельки. Также к плате подключаем кнопки управления, экран, динамик, и разъемы для катушки и питания металлоискателя. После окончания пайки, плату необходимо промыть спиртом и хорошо просушить.

Затем внимательно осматриваем плату, с целью выявить «непропаия» и «залипухи». Если все ОК, то можно приступать к программированию микроконтроллера.

Прошивка микроконтроллера (PIC18F252 ) версии 1.8.1 (Последняя) - CPI_PRG_181_18

Другие версии прошивки, и исходный код программы, для металлоискателя Clone PI можно скачать

После программирования, микроконтроллер устанавливаем на плату, и уже можно увидеть первые плоды своего труда. Питания металлоискателя лучше подавать через предохранитель (2-5А), в случаи замыкания или ошибки при пайке, он может спасти вашу плату! Если металлоискатель включился, на экране все показывает, подает звук и реагирует на кнопки управления, то можно переходить к изготовлению поисковой катушки. Если что-то не работает, то возвращаемся к этапу визуально осмотра, проверке платы по схеме и выявлению ошибок и дефектов сборки!

Изготовление поисковой катушки для металлоискателя Клон ПИ

Простую поисковую катушку для металлоискателя Clone PI можно изготовить, из обмоточного эмаль провода диаметром 0,6 – 0,8мм, намотав на оправку (диаметром 25-27 см) – 25 витков. А качестве оправки можно использовать кастрюльку или дугой подходящие круглый предмет.

Затем витки катушки туго уматываются изолентой или скотчем. А к концам катушки подпаиваем свитый многожильный провод с сечением 0,75 мм, длинной 1 - 1,3 метра. Для удобства работы, защиты катушки от ударов и придания ей эстетического вида, можно ее засунуть в вот такой корпус (Его легко можно купить через интернет, и я часто использую его для изготовления катушек для металлоискателей).

К концу катушки подпаиваем разъем, и подсоединяем ее к металлоискателю. Включаем его и проверяем наличие реакции не металл. Если реакция есть и у вас хорошая чувствительность. То можно произвести подстройку металлоискателя и приступать в окончательной сборки металлоискателя в Корпус. На фото ниже приведен пример расположения элементов металлоискателя внутри корпуса.

Рекомендуем вам использовать корпус по просторнее чем на фото выше. Это позволит вам свободно расположить все элементы, и удобно закрепить там плату.

После сборки металлоискателя и катушки в корпус, вам остается изготовить к нему штангу и приступать к своим поискам!

Проект металлоискателя Clone PI получил свое продолжение в виде Clone PI AVR с более доступными компонентами и упрощенной схемой, и Clone Pi W – светодиодная версия металлоискателя.

При создании этого материала использовалась информация с сайта разработчика - fandy.hut2.ru/ClonePI.htm

Обсуждения, теоретические и практические вопросы по изготовлению и эксплуатации металлоискателя Клон ПИ можно найти на этом форуме md4u.ru/

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.

Один из вариантов реализации платы металлоискателя Клон АВР:

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.

А в статье про описаны способы изготовления глубинных рамок для импульсных металлоискателей.

Прошивки для металлоискателя Clone PI AVR:

1. Прошивка версии 1.7.3 для ATmega8 —
2. Прошивка версии 1.7.3A для ATmega8, с измененным алгоритмом автоподстройки грунта —
3. Прошивка версии 1.8.0 для контроллера ATmega8 — 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 —

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.

Обзор готовой платы металлоискателя Клон ПИ АВР

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.

Поиск артефактов под землей - довольно популярное занятие. Для кого-то, это профессия, кто-то просто увлекается археологией. Существуют многочисленные группы кладоискателей: как романтиков, так и прагматичных добывателей ценностей. Всех этих людей объединяет одна страсть: поиск металлических предметов, спрятанных на различной глубине.

Если у вас есть точная карта с указанием места захоронения клада, либо планы проведения боев во время войны, это не гарантирует успех. Можно перелопатить тонны грунта, а искомый предмет будет спокойно лежать в паре метров от места активного поиска.

Для поиска золота, и менее ценных металлов, вам потребуется металлоискатель, который можно сделать своими руками.

Важная информация: Применение подобных приборов не запрещено Законом. Однако существуют наказания за последствия такого поиска, касающиеся раскопок, а также извлечения обнаруженных предметов.

Не будем вдаваться в тонкости, это тема другой статьи. Проще говоря: если вы нашли золотое кольцо на пляже, либо горсть советских монет в лесу - проблем, связанных с применением электронных средств поиска не будет.

А вот за извлеченные бронзовые ложки возрастом от 100 лет и старше, можно получить реальный срок или крупный штраф.

Тем не менее приборы для поиска металлических предметов в толще земли свободно продаются, а желающие сэкономить могут сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях.

Принцип работы устройства

В отличие от детекторов грунта, работающих с использованием волн различной частоты или ультразвука, металлоискатель (фабричный, или созданный своими руками), работает с индуктивностью.

Катушка излучает электромагнитное поле, которое затем анализируется приемником. Если в зоне действия оказывается любой предмет, который проводит электроток, либо имеет ферромагнитные свойства - формат поля искажается. Точнее сказать, под действием активного поля катушки, объект формирует собственное. Это событие фиксируется приемником, и генерируется оповещение: перемещается стрелка прибора, звучит тональный сигнал, загораются световые индикаторы.

Зная методику работы, можно рассчитать электрическую схему, и создать мощный металлоискатель своими руками. Сложность конструкции зависит только от наличия элементной базы и вашего желания. Рассмотрим несколько популярных вариантов, как собрать самодельный металлоискатель:

Так называемая «бабочка»

Такое прозвище получено из-за характерной формы площадки, на которой расположены катушки индуктивности.

Расположение элементов связано с принципом работы. Схема выполнена в виде двух генераторов, работающих на одной частоте. При подключении к ним одинаковых катушек, создается индукционный баланс. Стоит попасть в электромагнитное поле постороннему предмету, обладающему электропроводимостью, как баланс поля разрушается.

Генераторы реализуются на микросхемах NE555. На иллюстрации изображена типовая схема такого прибора.

Катушка для металлоискателя (их две, на схеме: L1 и L2) делается своими руками из провода сечением 0.5–0.7 мм². Идеальный вариант - трансформаторная обмоточная медная жила в лаковой изоляции (извлекается из любого ненужного трансформатора). Характеристики не обязательно выдерживать с ювелирной точностью, при одном условии: катушки должны быть одинаковыми.

Примерные параметры: диаметр 190 мм, в каждой катушке ровно 30 витков. Собранное изделие должно быть монолитным. Для этого витки прихватываются монтажной нитью, и заливаются трансформаторным лаком. Если этого не сделать, вибрация витков будет сбивать схему с настроенного баланса.

Электрическая схема

Есть два варианта изготовления:

• учитывая малое количество элементов, можно собрать ее на макетной плате, соединив ножки деталей с помощью проводников;
• для аккуратности и надежности, лучше вытравить плату по предложенному чертежу.

Любая пайка «на соплях» может подвести в полевых условиях, и вам будет обидно за потраченное впустую время.

Так же, как и металлоискатель на транзисторах, прибор на NE555 нуждается в точной настройке перед использованием. На схеме видно три переменных резистора:

• R1 предназначен для настройки частоты генератора и достижения того самого баланса;
• R2 грубо настраивает чувствительность;
• с помощью резистора R3 можно выставить чувствительность с точностью до 1 см.

Информация: Подобная схема не может дискриминировать металлы. Искатель лишь дает понять, что объект существует. А по тональности сигнала (исходя из вашего опыта) можно определить приблизительный объем и глубину залегания.

Питание достаточно универсальное: 9–12 вольт. Можно подобрать АКБ от источника бесперебойного питания, или собрать блок питания из аккумуляторов формата ААА. Неплохой вариант - батареи 18650 (их еще используют для вейпа).

Настройка «бабочки»

Принцип работы описан выше, поэтому просто разберем технологию. Выставляем все резисторы в среднее положение, и обеспечиваем срыв синхронизации генераторов. Для этого складываем катушки «восьмеркой», и перемещаем их друг относительно друга, пока писк не перерастет в потрескивание. Это и есть срыв синхронизации.

Фиксируем кольца, и вращаем резистор R1 до появления устойчивого потрескивания с ровными интервалами.

Поднося к месту перехлеста катушек (это и есть очка поиска) металлические предметы, добейтесь устойчивого писка. Чувствительность регулируем резистором R2.

Остается подстройка резистором R3, который используется скорее для корректировки падения напряжения в источнике питания.

Механическая часть

Штанга для металлоискателя своими руками делается из легкой пластиковой трубы, либо из дерева. Использование алюминия нежелательно, поскольку он будет мешать работе. Схему и органы управления можно спрятать в герметичный корпус (например, распаечная коробка для проводки).

Искатель «бабочка» готов к работе.

Пират

Еще одна популярная импульсная модель для начинающих кладоискателей - металлоискатель «Пират» Его также легко сделать своими руками, подробная инструкция в двух вариантах:

Питание желательно приблизить к 12 вольтам, поскольку качество работы зависит от напряжения. Печатные платы уже опробованы, оба варианта на иллюстрации.

Катушка (в данном случае одна) изготавливается из той же трансформаторной проволоки 0.5 мм. Оптимальный диаметр 20 мм, количество витков 25. Поскольку мы делаем металлоискатель «Пират» своими руками, внешний дизайн отходит на второй план. Подойдут любы материалы, которые вы готовы были выбросить.

Рукоятку лучше выполнить разъемной, для удобства транспортировки. Помним, что использование металлов недопустимо.

Чувствительность регулируется двумя переменными резисторами в реальном времени, при проведении поиска. Никакая точная подстройка генератора не требуется.

А если вам удастся качественно загерметизировать корпус, можно заняться поиском «сокровищ» в пляжной полосе прибоя, и даже на дне водоема.

Подводный металлоискатель своими руками сделать сложнее, но он даст неоспоримое преимущество перед конкурентами.

Улучшение характеристик

Глубинный металлоискатель своими руками без дополнительных затрат можно сделать из готового «Пирата». Для этого можно пойти двумя способами:

1. Увеличение диаметра катушки индуктивности. При этом существенно повышается проницаемость вниз, но снижается чувствительность к небольшим предметам.
2. Снижение числа витков катушки с одновременной подстройкой схемы. Для этого придется пожертвовать одной катушкой для экспериментов. Снимаем (и отрезаем) виток за витком, пока не увидим, что чувствительность начала снижаться. Запоминаем количество витков при максимальных параметрах, и делаем новую катушку для этой схемы. Затем меняем резистор R7 на переменный, с аналогичными параметрами мощности. Проведя несколько экспериментов с чувствительностью, фиксируем сопротивление, меняем переменник на постоянный резистор.

Металлоискатель «Пират» можно собрать на популярном контроллере «Ардуино».

Пользоваться таким прибором удобнее, но дискриминации металлов по-прежнему не будет.

Разобравшись, как сделать металлоискатель своими руками для любительских задач, кратко разберем несколько серьезных моделей.

Металлоискатель Clone PI W своими руками

По сути, это удешевленный вариант профессионального искателя Clone PI-AVR, только вместо ЖК дисплея применяется линейка светодиодов. Это не так удобно, но по-прежнему позволяет контролировать глубину залегания артефактов.

Оптимальный по цене вариант - на микросхеме CD4066 и микроконтроллере ATmega8.

Разумеется, под это решение есть и макет печатной платы, только кнопки управления выносятся на отдельную панель.

Программирование ATmega8 - это тема отдельной статьи, если вы работали с такими контроллерами, никаких сложностей не возникнет.

Мощный металлоискатель Clone PI W, сделанный своими руками, позволяет находить металл не глубине более метра, правда без дискриминации.

Искатель «Шанс»

Похожая схема на контроллере ATmega8 называется «Шанс». Принцип работы аналогичный, только появилась возможность отсеивания (частичной дискриминации) черных металлов.

Также проработан рисунок печатной платы, который можно с успехом заменить классической «макеткой» для Ардуино

«Терминатор 3» своими руками

Если вам нужен самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов, обратите внимание на эту модель. Схема достаточно сложная, но ваши труды окупаются найденными монетами, которые могут оказаться золотыми.

Особенность «Терминатора» состоит в разнесении приемной и передающей катушек. Для испускания сигнала изготавливается кольцо 200 мм. Для него укладывается 30 витков провода, затем он разрезается, в итоге мы получаем 2 полу-катушки общей емкостью 60 витков (смотреть схему).

Приемная катушка располагается внутри, 48 витков диаметром 100 мм.

Настройка производится с помощью осциллографа, после достижения оптимальных результатов по амплитуде, обмотки фиксируются в корпусе с помощью заливки эпоксидной смолой.

Затем производится опытная практическая настройка переключателя дискриминации. Для этого используются реальные объекты из различных металлов, а на переключателе режимов наносится их тип (после проверки).

Радиолюбителями прорабатывается усовершенствованный вариант «Терминатор 4», но практического экземпляра еще нет.

Простые детекторы металла из готовых электроприборов

Итог

Вне зависимости от сложности схемы, изготовление самодельного металлоискателя потребует от вас достаточно времени и сил. Поэтому из любопытства, такие приборы не делают. А вот для профессионального использования - это отличная альтернатива фабричным экземплярам.

Видео по теме

Импульсные металлоискатели, среди самодельных, известны самыми высокими показателями глубины обнаружения металла. Так же они лучше других способны работать в соленой воде и сильно минерализованной почве. Все импульсники схожи в принципе работы и имеют общие плюсы и минусы. Металлоискатель клон, который мы будем собирать, имеет следующие достоинства:

1. Датчик сделан из одинарной катушки, являющейся передающей и принимающей. Это значительно упрощает сборку и исключает трудоемкую настройку. Размер катушки можно подбирать самостоятельно в зависимости от целевого назначения металлоискателя.
2. Упрощенная схема в сравнении с качественными самодельными металлоискателями.
3. Простая кнопочная регулировка.
4. Немного уменьшено энергопотребление по сравнению с импульсными металлоискателями с экранной индикацией.

К недостаткам можно отнести:

1. Отсутствие дискриминации.
2. Необходимость прошивки микросхемы. Однако это нельзя назвать большой проблемой, так как в статье будет представлена подробная инструкция данного процесса.

Сборка металлоискателя клон pi w начинается с электрических компонентов: схема, датчик, их соединение и прошивка микросхемы. Конечным этапом является изготовление или покупка корпусных деталей и настройка устройства.

Сборка схемы

Все необходимые детали, их аналоги и комментарии указаны в таблице на рисунке 2.

Детали приобретаем строго новые! Это освободит вас от проблем в работоспособности схемы.

Схема металлоискателя Клон pi w собирается на двух монтажных платах. Одна основная, а вторая плата управления и индикации с кнопками и светодиодами. Обе печатных платы для программы Sprint Layout можно скачать по ссылке . Для будущего крепления основной платы можно оставить запас текстолита или ограничиться горячим клеем. Для второй платы разъемы для крепления уже предусмотрены на монтажной плате. Соединение двух схем производится по подписанным выводам B1 – B4 и VD4 – VD13 и реализовывается многожильным шлейфом, например – от старых винчестеров или дисковых приводов.

Пайка радиодеталей осуществляется в соответствии со схемой и монтажными платами на рисунках 3 и 4.


Главными требованиями к сборке являются аккуратность, внимательность и отсутствие случайных соединений между дорожками и деталями. После изготовления печатной платы необходимо тщательно промыть ее от флюса.

Прошивка микросхемы

Металлоискатель клон работает по специально написанной программе, которую нужно записать в микросхему ATmega8. Скачать версию прошивки 1.2.2m можно по ссылке .

Рассмотрим несколько простых способов для записи прошивки:

Способ 1. Берем микросхему, скачанную прошивку, и идем в ближайшую мастерскую по ремонту электроники или к знакомому, разбирающемуся в этом. Просим бесплатно или за невысокую плату выполнить прошивку.

Если прошивка осуществляется в программе PonyProg, показываем мастеру рисунок 5, на котором изображены настройки конфигурационных битов.

При прошивке другими программами обращаем внимание на пункт SPIEN. Если при чтении информации галочка там не стоит, то выставляем все остальные конфигурационные биты в противоположное состояние! Это очень важно, так как при ошибке, вернуть процессор в исходное состояние намного сложнее процесса прошивки.

Для примера можно взглянуть на настройки программы Uniprof (рис. 6), при чтении в которой параметр SPIEN был без галочки.

Способ 2. Соорудим самый простой программатор, именуемый «программатор Громова», и произведем прошивку самостоятельно.

Схема подключается к COM порту компьютера. Если у вас его нет, можно, опять же, обратиться к знакомому с более старым компьютером или приобрести плату с COM разъемом. Все детали, контакты процессора и программатора подписаны на соответствующих схемах.

При сборке обратите внимание на то, что требуется отдельное питание процессора постоянным напряжением 5 В. Взять его можно с USB провода, подключив его к компьютеру.

Не забываем соединить минус программатора и минус питания.

После сборки программатора по пунктам прошиваем металлоискатель clone pi w:

1. Вставляем процессор;
2. Подключаем программатор к COM порту;
3. Запускаем программу Uniprof;
4. Подаем питание 5 В на процессор;
5. Убеждаемся, что программа увидела процессор;
6. Считываем конфигурационные биты и настраиваем, как было описано выше;
7. Открываем прошивку программой, и жмем «запись».

На этом прошивка микросхемы считается завершенной.

Изготовление датчика (катушки)

Датчик состоит из герметичной катушки, крепления для штанги и провода.

Как и было описано выше, катушка для импульсных металлоискателей выполняется очень просто. Находим провод с любой изоляцией диаметром 0,4 – 0,5 мм. И, согласно таблице на рисунке 8, выбираем количество витков и диаметр катушки. Оптимальный диаметр катушки 20 – 26 см. Можно так же соорудить квадратную глубинную катушку, но значительного прироста она не даст.

Есть множество способов изготовления обмотки, например корзиночного типа или в одной плоскости, но больших улучшений они не дают, поэтому выбираем любой простейший тип. Производим обмотку в навал на каком-нибудь круглом предмете подходящего диаметра, после чего плотно скрепляем катушку изолентой и выводим два конца провода. Катушку не экранируем!

Корпус выполняется из любых подручных средств, начиная от фанеры и заканчивая пластиком, но лучше приобрести оправку с ушками для штанги в магазине, это придаст качество и приемлемый вид датчику. В датчике не должен использоваться металл.

Провод для соединения датчика и блока желательно взять с хорошей изоляцией и парой жил сечением около 0,7 мм². Экранирование так же не нужно. Соединяем пайкой выводы катушки и провод, и надежно изолируем. На конце провода присоединяем разъем.

После изготовления катушки, улаживаем ее в оправку и герметизируем специальными средствами – эпоксидным клеем, монтажной пеной или другими диэлектрическими составами.

Изготовленный датчик можно установить на любой импульсный металлоискатель клон.

На рисунке 9 показаны различные варианты катушек для данного металлоискателя.

Сборка корпусных элементов

Чтобы изготовить корпус на металлоискатель своими руками, потребуется немного слесарных работ, подходящий инструмент и материл, а так же желание сделать что-то красивое.

Для блока управления понадобится коробочка из пластмассы или дерева. Размеры подбираем с таким условием, что бы в нее поместились две платы и, в случае использования батареек, контактная коробка. Контактную коробку можно так же вынести отдельно и закрепить рядом с корпусом блока управления. Основную плату можно закрепить горячим клеем или силиконом. Для платы управления и индикации вырезаем или высверливаем подходящие отверстия под светодиоды и кнопки. После совпадения всех отверстий под кнопки и светодиоды, закрепляем плату, как и основную. Делаем отверстия на коробке под выключатель и разъем для катушки, и закрепляем их. Коробку стараемся делать герметичной для исключения попадания влаги, например при дожде.

Штангу выполняем из ПВХ трубы. Продумав конструкцию, закупаем в магазине необходимые трубы и переходники с учетом того, что штанга должна быть разборной, диэлектрической и удобной – наличие ручки, подлокотника и места для аккумулятора, в случае его использовании (рис.11).

Для сгибания трубы можно воспользоваться газовой плитой. Для регулировки длины используем разность диаметров труб и накручивающиеся кольца. При достаточном желании, штангу можно сделать из других предметов – костыль, удочка. Главным условием является отсутствие металлических деталей. Качественно собранная штанга подойдет не только на металлоискатель clone pi w, но и на другие виды металлоискателей.

После изготовления штанги, закрепляем на ней блок управления и пластмассовым крепежом или иными средствами прикрепляем датчик. Подписываем кнопки.

Настройка и проверка работоспособности

После сборки металлоискателя включаем его. Должна произойти самодиагностика с озвучкой и миганием светодиодов. Для исключения снижения чувствительности, включать устройство необходимо вдали от металлов.

Настройка производится подальше от земли, металлических и иных предметов, например – в воздухе. Не забываем снять с себя все, что может содержать проводящий материал. Кнопкой S1 выставляем минимальный барьер. Вращением резистора R7 добиваемся громкого непрерывного сигнала. Затем по чуть-чуть возвращаем его положение, пока металлоискатель не замолчит.

В дальнейшем при эксплуатации металлоискателя отстройку от грунта выполняем кнопками S1 и S2. Копки S3 и S4 соответственно уменьшают и увеличивают громкость. Кнопка S5 предназначена для настройки некоторых функций, но в данной схеме она убрана. Кнопка S6 – сброс. Используем ее после отстройки от грунта, а так же при зависаниях и глюках прибора.

При разряженной батарее металлоискатель будет выдавать два коротких звука с периодичностью в несколько секунд.

В отличие от металлоискателя Клон пи авр, который собирается с дисплеем, в роли визуальной индикации выступают светодиоды. Количество огоньков сигнализирует о глубине и мощности сигнала, а так же об уровне звука и отстройки от грунта при настройке.

.
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.