DIY -精灵PI- ESP32 +智能手机敏感金属探测器

一个灵敏的金属探测器，这是微控制器和Android智能手机之间合作的一个很好的例子。

脉冲感应(PI)金属探测器的工作原理是通过线圈发送短脉冲电流来产生磁场。这种脉冲持续很短的时间，通常是微秒。当脉冲被传输时，磁场从线圈向外扩散。如果线圈附近有金属物体，就会破坏磁场。然后，线圈检测由金属物体引起的磁场变化，从而产生不同于正常脉冲的反射脉冲。

这种差异被处理并以声音或短哔哔声的形式发出，其频率根据被探测金属物体的距离和尺寸而变化。在我之前的几个视频中，我介绍了制作这样一个金属探测器的方法，包括一个非常相似的，用Arduino纳米微控制器。这一次，该设备使用更强大的ESP32微控制器板，还包含内置蓝牙，所以现在的结构更简单。

原始项目的创建者是Neco Desarrollo，您可以在给定的页面上找到其他伟大的项目。他关于微控制器和智能手机共生的想法非常巧妙。微控制器很容易接受和传输来自外部电子电路的信号，智能手机是一个强大的处理工具，以及结果的视听呈现。

本项目由PCBWay赞助。今年，PCBWay将于3月3日至4月31日举办第十一届徽章设计大赛。按照设计要求，以给定的方式提交您的设计，并成为一个有价值的现金和优惠券奖品的获胜者。这次比赛不仅仅是一场比赛——它是对11年创新的庆祝，也是一个梦想PCBWay未来无限可能性的机会。

所有PI金属探测器的输入电路几乎相同，由以下组件组成：

•一种由20圈绝缘铜线组成的搜索线圈，其横截面为0.4mm^2，呈直径为20cm的圆形。

•一个运算放大器IC，我特别使用TL081，但电路的工作原理几乎与OP07， LM741和CA3130 IC相同。

•具有一个或两个驱动晶体管的功率MOSFET。在这种情况下，可以使用IRF740， BC547和BC557，但可以使用近似替代品

•7805稳压器为微控制器供电

•还有一些电阻、电容和二极管。

为了给金属探测器供电，我使用了三节串联的锂电池，大约是12V。最大总功耗约150mA。

在最初的测试中，我无法完全激活Android应用程序。蓝牙连接正常建立，但当我按下应用程序的刷新按钮时，它从屏幕上消失了，或者出现了错误，这取决于Android操作系统的版本。由于这个应用程序不是我的，我通常也不具备修改的条件和知识，所以我主要是用微控制器或者Arduino代码修改输入部分。更改包括以下内容：我将初始占空比值的顺序从16更改为13，并且代码中的更正行看起来像这样：

在此之后，Android应用程序将正常工作，我们可以开始测试。首先，让我解释一下应用程序是如何工作的。在第一次启动后，我们去设置并选择金属探测器版本Spirit PI。然后我们进入蓝牙设置，选择ESP32-Spirit PI-2，然后返回。

现在我按下刷新按钮，从这一刻起，设备就准备好工作了。有趣的是，我们可以很容易地改变产生的频率和占空比的值，根据我们是想检测大质量还是小金属物体来获得不同的性能。

接下来，让我们使用示波器来跟踪我们带到微控制器输入的信号的形状和变化，以便进一步分析。

这是一开始的样子，现在通过把一个金属物体靠近搜索线圈，信号的幅度和占空比发生了变化。

这种变化由微控制器检测到，并通过蓝牙传输到智能手机，然后智能手机发出音频和视觉通知。

现在让我们看看探测器在近似真实的空气条件下是如何反应的，记住探测距离在地面上大大缩短了。

至于这个金属探测器的性能，您可以注意到它们几乎与前面介绍的Arduino Nano金属探测器相同，考虑到它们在很大程度上依赖于Android应用程序，在这两种情况下实际上是相同的。

最后，一个简短的结论：这是一个从外部电路接收数据并对其进行部分处理的微控制器与Android智能手机之间合作的好例子。Neco Desarrollo的这个创意不仅在这一领域具有巨大的潜力，而且在许多其他设备中也具有巨大的潜力，考虑到现在我们都拥有具有令人难以置信的高处理能力的智能手机。

本文编译自hackster.io