Металлоискатель Квазар ARM своими руками

Металлоискатель Квазар ARM – это балансный селективный металлоискатель с дискриминацией металлов и LCD экраном.Квазар АРМ это продолжение проекта металлоискателя на микропроцессоре AT Mega32 «Квазар АВР». В обновленной схеме прибора применяется более мощный микроконтроллер ARM32, и реализованы дополнительные возможности, описание которых будет приведено ниже.

Технические характеристики металлоискателя Квазар ARM:

• Питание 6-9 В

• Принцип работы – одночастотный, IB.

• Рабочая частота – от 4 до 20 кГц;

• Индикация - звуковая многотональная, и визуальная LCD экран

• Глубина обнаружения монеты 5 коп. СССР (с катушкой ДД 23 см) – 30 см.

• Электронная компенсация для устранения разбалансировки катушки.

• ФМ модулятор для беспроводных наушников

• Узел регулировки тока в катушке

• Самодиагностика прибора при включении

Схема металлоискателя Квазар ARM

Печатная плата Квазар АРМ

Данная плата выполнена для элементов поверхностного монтажа (SMD), что значительно экономит время и средства для изготовления металлоискателя Квазар АРМ.На плате предусмотрены вырезы для установки разъемов катушки и питания.Габариты платы спроектированы под весьма распространённый корпус Gainta 1910

Список деталей Квазар АРМ

Инструкция по сборке платы Квазар АРМ от автора платы

Плата металлодетектора Quasar ARM rev.05а предназначена для самостоятельной сборки селективного металлодетектора Quasar ARM. Схема отличается от авторской некоторыми доработками:

• Защита от переполюсовки подключения питания доработана с учетом минимального падения напряжения в данном узле.

• Предусмотрено электронное отключение питания прибора с лицевой панели кнопкой. В выключенном состоянии металлоискатель ток не потребляет, тем самым исключается потребление при выключенном приборе.

• Питание дисплея осуществляется от отдельного стабилизатора напряжения, уровень напряжения питания дисплея 3,3 В или 5 Вольт выбирается типом установленного стабилизатора напряжения.

• На плате есть возможность собрать узел регулировки тока в поисковом датчике

• На плате есть возможность собрать узел ФМ передатчика для подключения беспроводных наушников

• Плата рассчитана на установку в заводской серийный корпус Gainta G1910

Сборка платы квазар АРМ своими руками

Плата собирается в несколько этапов:

1) Собрать схему защиты от переполюсовки элемента питания, схему включения питания, запаять стабилизаторы питания. Проверить на работоспособность собранные узлы. Управление питанием: кратковременно нажимаем кнопку включения питания - питание включается. Нажимаем и удерживаем кнопку - питание платы отключается.

2) Собрать всю остальную часть устройства, отмыть плату используя спец.средства или УЗ ванну.
3) Прошить процессор STM32 через USART или SWD интерфейс.
4) Подключить дисплей, включить прибор, отрегулировать контрастность экрана
5) При установке ФМ передатчика звук автоматически переключается на него, необходимо в меню настроек выключить ФМ передатчик для вывода звука на динамик.
6) Подключить прибор к поисковому датчику, настроить, проверить работоспособность.

Некоторые нюансы при сборке платы:

Перемычка JC2 закорачивается когда

• Вы не устанавливаете ФМ передатчик на плату или версия выбранной прошивки ниже 2.2.2, в этом случае, если не установить перемычку JC2, звук на динамик выводится не будет

Перемычка JC1 закорачивается когда:

• Вы не собираете узел регулировки тока в поисковом датчике (обведен желтым маркером), при этом необходимо установить стабилизатор (зеленый маркер) LM1117-5.0 и резистор R10 номиналом 10 Ом, в случае, когда узел собирается Вам необходимо устанавливать LM1117-ADJ и R10 5,1 Ома

Стабилизатор питания дисплея:

• Для обычного LCD дисплея рекомендуется установить стабилизатор LM1117-5.0, для OLED - LM1117-3.3

Крепление дисплея на плате металлоискателя

Элементы ФМ передатчика в ыделены желтым маркером, элементы указанные зеленой стрелкой запаивать в любом случае.

Сборка в корпус и крепление платы:

• Установить плату на заднюю часть корпуса и разметить отверстия, просверлить отверстия для разъ ем питания и подключения катушки

• Вклеить доп. стойки согласно выбранной высоте 3 или 2 мм

• Установить разъемы и динамик

• Установить и закрепить плату металлоискателя

• Вырезать отверстия под дисплей, кнопки согласно сверловке в верхней крышке. Отверстие для разъема наушников размечается по факту

(модернизация схемы)

Металлодетектор Quasar -ARM , один из наиболее популярных цифровых приборов на сегодняшний день.

Этот очень хорош, и в этом можно убедиться набрав соответствующее название в интернет поисковке или на ютубе...

И все же у прибора конечно же есть слабые места, которые мы и будем модернизировать.

Начнем со схемы прибора.

Начнем с модернизации генератора прибора, а вернее схемы раскачки Tx.

Сигнал с микроконтроллера через сопротивление R17 1 кОм поступает на схему согласования уровней выполненную на транзисторах BC846, далее сигнал попадает на схему аналогичную Mosfett «драйверу» (управление открытием и закрытием полевых транзисторов в сборке IRF7105)…

Вроде бы все хорошо, все работает, мы видим довольных пользователей. Но вот беда – не всегда на рынке деталей нам предлагают хорошие и дешевые элементы. Зачастую это ненадежный Китай, а главное – если брать дешевый прибор (дешевле чем у конкурентов), то это значит именно дешевые комплектующие.

Так вот, этот узел лично в моей практике давал уже 3 раза сбои. Приходилось менять транзистор BC846, а также доходило и до замены самой IRF7105.

В этом узле работает более десятка элементов, а значит и возможность поломки хоть одного из 10 элементов чревато отказом работы всего прибора.

Что делать?

Вариантов существует несколько. Один из них – пустить сигнал с R17 через элемент микросхемы 74НС14. Так работают каскады приборов типа Гроза или Анкер и прочие. Работают многие годы и никаких нареканий.

Но насколько это оправдано? А вдруг и это не совсем правильный шаг?!

Ну что ж… полистав информацию на просторах инета, я не без помощи своих хороших знакомых нашел специализированную микросхему - TC4420 (можно аналогичную ей).

Эта микруха в корпусе SOIC-8 уже имеет в себе и драйвер и полевую сборку на нагрузку до 1,5 Ампер!

Итог – 1 микруха вместо 10 деталек. Все гениальное – просто!

Схема измененного каскада.

Можно конечно на этом не останавливаться и безболезненно выбросить еще и С4, VD2, VD3, а также заменить резистор R2 (10 Ом) на приемлемый по току в катушке Тх (в плоть до 1-2 Ом). Тогда ток в катушке станет больше...

Однако эксперименты с R2 показали – чувствительность прибора при изменении тока катушки Тх с 50мА до 80 мА увеличивается всего на 3-5 см, на монету 5 коп СССР. Зато прожорливость прибора растет, а значит и батареи быстрее розрядяться…

Здесь есть над чем подумать. Начнем с того, что чувствительная часть приемного усилителя U1A чувствительна ко всему по обоим входам (ноги 2 и 3). Так что качество сигнала (опорного напряжения) должно быть идеальным.

Но как всегда не все так идеально как хотелось бы. Зачастую сейчас на рынке радиоэлементов микросхема МСР6022 – китайского производства и сомнительного качества. У нее проявляются такие «симптомы» - шумы по выходу U1B, вплоть до насыщения (+3,3 Вольта). Причем прибор работает отменно, если работает не более 30 минут-1,5 часа. И проявляется поломка, при долгой работе.

Все становится на свои места, если прогреть микросхему (например паяльником 8 ногу МСР6022 (+3,3Вольта). Но это только временное спасение, потому как

Решение проблемы – замена китайской микросхемы МСР6022 на AD8606 (американской фирмы Analog Devices), или настоящую МСР6022 фирмы Microchip.

Вторая беда этого узла - SMD конденсаторы 10 мкФ. Которые зачастую настолько плохи, что не держат даже такое напряжение (1,65 Вольта) и современем или сразу вылетают, превращаясь попросту в резистор.

Решение - замена на танталовые полярные конденсаторы SMD исполнения, в нужном типоразмере.

Изменения по «правильному» датчику прибора пока только в процессе… Остальное же уже опробовано и работает.

Ну и напоследок… незначительные изменения в схеме, которыми можно и пренебречь.

С плат можно убрать лишние узлы для программирования, оставив только один (я пользуюсь SWD), а также цепь подстройки контраста на ЖКИ экран – если пользоваться OLED экранами.

Фото - до - и после изменений.

Всем удачи в приборостроении и поиске. Пусть Ваш Кваза-АРМ принесет Вам классные находки и настроение!

Александр Сербин (г.Харьков)

Квазар ARM – это селективный металлоискатель с ЖК экраном и распределением металлов на 16 групп. Это продолжение проекта металлоискателя «Квазар». В новой схеме использован более мощный микроконтроллер ARM32, и добавлены дополнительные возможности.

Технические характеристики металлоискателя Квазар ARM:

· Рабочая частота – от 4 до 16 кГц;

· Индикация — звуковая многотональная, и визуальная ЖКИ экран.

· Питание – 12 вольт.

· Глубина обнаружения монеты 5 коп СССР (с катушкой ДД 23 см) – 30 см.

Данный металлоискатель имеет средний уровень сложности , для воспроизведения своими руками! За его изготовление стоит браться только людям с опытом. Тут присутствует и smd компоненты (которые могут вызвать трудности у новичка), и программируемый микроконтроллер, и катушка для IB металлоискателя с которой тоже возникает немало хлопот, при отсутствии должного опыта. Но если все эти ньюансы вас не смущают то прибор вас приятно порадует. Также большим бонусом при его изготовлении является большое количество обсуждений в интернете, где уже разжеваны масса вопросов!

Улучшения в новом Квазаре АРМ:

· Убран внешний АЦП, который было трудно приобрести.

· Увеличена чувствительность.

· Диапазон частот от 4 до 16 кГц.

· Улучшено качество звука.

· Добавлены три профиля, для сохранения и восстановления настроек (А, В, С).

· Появилась электронная компенсация для устранения разбалансировки катушки.

Схема металлоискателя Квазар ARM

Скачать схему и список деталей для металлоискателя Квазар АРМ —

Печатная плата металлоискателя Квазар АРМ

Архив с печатной платой квазар АРМ —

Плата с экраном металлоискателя Квазар АРМ

Для металлоискателя квазар АРМ можно использовать экраны RC1602A с контроллером HD44780 или KS0066.

После изготовления платы для металлоискателя Квазар АРМ, необходимо прошить микроконтроллер . Для программирования микроконтроллера можно использовать программатор st link v2 (он есть в продаже в интернет магазинах), тем же у кого имеется COM порт (В наше время большая роскошь) на компьютере можно использовать простой программатор вот по такой схеме (Схема взята вот от сюда — http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=144107&st=20):

Прошивка для металлоискателя Quazar ARM 2.1.2 (последняя на момент написания статьи) –

Архив с прошивками для металлоискателя Квазар АРМ и описанием их изменений –

После прошивки металлоискателя необходимо провести его тестовые запуски и приступать к изготовлению поисковой катушки.

Инструкция по эксплуатации металлоискателя Квазар ARM —

Нашел, вот такое видео описание процесса изготовления блока и катушки металлоискателя Квараз АВР:

Часть 1, начинаем с платы

Часть 5, переходим к изготовлению катушки для металлоискателя Квазар

Часть 12, завершение и доводка

Заключение: Квазар ARM, это достойный металлоискатель среднего уровня. При грамотном изготовлении вполне может конкурировать с фирменными аналогами. Основное назначения металлоискателя это поиск монет. Схема не содержит дорогих и дефицитных компонентов, но имеет ряд технологических нюансов, и требовательна к качеству изготовления катушки. Для ее повторения рекомендуется «иметь за плечами» опыт в подобных изделиях, иначе результат вас может разочаровать!

При написании статьи использовались материалы:

· Форум Схем.нет — http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=144107&st=0

Обзор металлоискателя “ФОРТУНА-М3”

Один из самых бюджетных искателей металлов «Фортуна-М3» пользуется большой известностью и популярностью в Украине. Это цифровой прибор для поиска на грунте, имеет функцию дискриминации. Серийный прибор хорошего качества, с гарантией 12 месяцев.

Фортуна-М3 имеет 4-тональный аудиосигнал для разных типов металлов, а также визуализирует величину VDI. Это существенно облегчает поиск, не отвлекаясь при этом на металлический хлам. Может работать в режиме Gold (используется при поиске золотых самородков). Устройство оснащено катушкой 9,5*12,5 дюйма и разъемом для подключения наушников 3,5 мм

Параметры Фортуна-М3.

• Производитель: Украина.
• Дискриминация: число VDI (ВДІ), синограф.
• Аудиосигнал: девяностотональный, четырех или двухтональный.
• Баланс грунта: вручную, в автоматическом режиме.
• Автоматически настраивается на ферросплавы.
• Наличие подсвечивания дисплея.
• Новейшая прошивка.
• Осуществляется маскировка бесполезного металла.
• Различные алгоритмы работы.
• Пинпоинтер.
• Возможность подстройки устройства под частоту датчика.
• Поисковый датчик работает на частоте 5-20 кГц.
• Датчик ДД 30х32 см.

Представляемая сборка включает в себя литиево-ионную батарею 2200 мАч 3,7 В.

Отзывы:

Андрей

Делал выбор исходя из финансовых возможностей между «Quasar» и «Фортуна». У знакомого есть «Quasar», а я уже имею опыт работы с приборами и новое устройство. В домашней среде при помехах от компа, роутера, мобильного телефона и т.п., по воздуху «Фортуна» имеет хорошие показатели. Настройка по ферриту — без труда. Без балансировки по грунту пятикопеечная советская монета биметаллическая 1961 года — чувствительность 3, настройка от помех 2 — стабильно 35 см. Чувствительность 2 с приемлемыми «ложниками» 39 см. 10 коп. совдеповских, не меняя настроек — 25-28 см. 3 коп. совдеповские 28-33см. Крест 19 век медный, позолота и эмаль 10 на 5 см, 45-50 см. Четкая цветная визуализация. Остальное покажет предстоящий выход в поле. По воздуху устройство лучше «Quasar», «Garrett ACE» и «Fisher». 5копеек. совдеп «Quasar» — 30 см, «фишка» — 30-33 см, «Garrett ACE» 25-28. Нравиться штанга, заглянул в электроблок — плата заводская, хорошая пайка.

Виталий

Даа! Неожиданно! Порадовали меня «Фортуной М3». Заказал устройство для друга, а после и себе купил чисто блок М3. Блок и работа устройства на 5+. Огромное Вам спасибо!

Тимур

Мое мнение, без рекламы, М3 результативнее по трем копам больше чем «гарик2500» по двум сезонам, нюансы по сборке были, но я полагаю, сборщики их учтут, качество будет выше цены. В целом доволен, авто также можно купить в салоне, а оно ломается часто, а можно купить и с рук и не вспоминать о ремонте и сервисе пару лет. Покупайте и будете иметь то что заслужили).

Металлодетектор Quasar ARM с дискриминацией Sale!

Краткая характеристика.

• Дискриминация.
• Катушка: 8-17 килогерц, ᴓᴓ 25-28 см.
• Электропитание: батарея 2400.
• Глубина поиска ≈ 2 метра.
• Вес устройства 1,3 килограмма.

Металлодетектор Quasar ARM — это устройство прямой обработки, создан на новейшей базе, работающее на процессоре ARM.

Основные параметры устройства:

1. Датчик ДД 30*32см 6 ÷ 1 кГц.
2. Многоуровневая мая подсветка экрана.
3. Мультитональный регулируемый аудиодатчик.
4. Функция «пинпоинтер».
5. Дискриминация вида металла: 16 типов, 3 типа различают черные металлы, 13 — цветные.
6. Наличие маски на каждый из 16 типов, отсеивание бесполезных металлов.
7. Грунт балансируется автоматически, с возможностью корректировки вручную.
8. Микропроцессор, на микроконтроллере STM 32.
9. Масса устройства 1кг 300 г в полной комплектации.
10. Числовая визуализация VDI на экране.
11. Визуальная информация на ЖКД: U питания, заряд аккумулятора, шкала VDI (верх), «бегунок-шкала» отстояние от цели, маска (вид металлов).
12. Преобразователь-стабилизатор напряженияния DC-DC 3,7÷6,3 В.
13. Штанга регулируется.

Прошивка металлодетектора — 2.2.5. Возможна перепрошивка и внутрисхемное программирование устройства.

Отзывы:

Юзаю «Quasar ARM», (основным устройством пользую Спектр, «Quasar» — вторым), у них аналогичные датчики — ДД30 и стандарт от Ф75 перенастроенный на 7,5кГц. Блок у «Quasar» небольшой, беру на коп и ставлю его в замусоренных местах. С тем же самым датчиком «Quasar» четче выбирает металл, удобнее использовать его там, где много хлама, на дисплей почти не гляжу, копаю на звук. Быстро работает, как аналог. Все настройки функциональны и в них нет лишнего, для технарей простой, еще бы туда годограф… Устройство не из тех, что включил и иди, хоть если настроить раз – справиться и новичок. Делаю к нему концентрическую снайперку 12 см, хоть Фишеровский датчик справляется вполне.

«Quasar ARM», 100% — прибор бомба, использую месяц и отзыв только положительный, потому что работает лучше, чем «Quasar AVR». Дискриминация и чувствительность на высоте.

Металлодетектор Quasar ARM собрать самому

Quasar ARM – это избирательный металлодетектор с жидко-кристаллическим дисплеем и разделением металлических составляющих на 16 видов. В нем используется микросхема ARM32, и добавились некоторые возможности.

Технические параметры металлодетектора Quasar ARM:

• Рабочие частоты – 4÷16 кГц;
• Сигнал — аудио, политональный, и на ЖКД.
• Электропитание – батарея 12 Вольт.
• Глубина нахождения монеты 5 советских копеек (с использованием катушки ДД 23 см) – 30 сантиметров.

Этот металлодетектор средней сложностии. Обладая достаточным опытом, его можно собрать самому. Необходима установка smd (они монтируются непосредственно на дорожки платы, без отверстий, что для неопытного человека может стать проблемой), и управляющая микросхема, которую нужно будет прошить, а также катушка, которая наверняка добавит новичку головной боли. В случае, если вас не смущает вышесказанное, то собрать прибор вам не доставит много труда, за то позволит здорово сэкономить и доставит удовлетворение. В случае затруднения, в сети можно найти массу форумов с обсуждением данной темы и ответы на возникшие вопросы.

Усовершенствования в Quasar АРМ:

• Отказ от дефицитного внешнего аналого-цифрового преобразователя.
• Усилена чувствительность устройства.
• Диапазон частот 4÷16 кГц.
• Усовершенствована полифония.
• Дополнение тремя профилями опции сбережения и возобновления настроек (А, В, С).
• Электронное компенсирование для регулировки разбалансирования катушки.

Схема металлодетектора Quasar ARM

Печатная плата металлодетектора Quasar АРМ

В металлодетекторах Quasar АРМ целесообразно применять дисплеи RC1602A с управляющими микросхемами ЖКД HD44780 или KS0066.

Создав плату для искателя Quasar АРМ, нужно прошить управляющую микросхему. Для задания ей программы возможно использование программатора st link v2. Те, кто имеет COM-порт на компе, могут воспользоваться несложный программатор. Схему можно поискать на форуме.

Прошивки для металлодетектора Quazar ARM 2.1.2 можно найти

Прошив металлодетектор, следует протестировать запуски и можно начинать работать над созданием индукционной катушки.

Краткое описание изготовления катушки можно прочитать в статье о металлодетекторе Quasar . Некоторые нюансы создания поисковой катушки для Quasar описаны

При создании металлодетектора и работе, хорошую помощь окажет

Одной из удачнейших разработок питерского специалиста — Андрея Федорова (ник Andy_F) — является IB (индукционно-балансный) металлодетектор Квазар АРМ, более продвинутая версия ставшего популярным «Квазара». Во второй версии применен современный и весьма быстродействующий микроконтроллер семейства STM32, что позволило новому прибору не только сильно улучшить скоростные показатели (первый Квазар подтормаживал, чего уж там..), но и обзавестись свойственными только топовым фирменным моделям «фишки» — такие как автоматический следящий баланс грунта, электронный полуавтоматический компенсатор разбаланса датчика и т. д.

Наряду с весьма впечатляющими поисковыми характеристиками, Квазар АРМ отличает очень высокая повторяемость и независимость характеристик от субъективных параметров компонентов. Это значит, что не придется подбирать конденсаторы, перебирать десятки микросхем, стараясь найти «наименее шумную и безглючную» и т. д.Правильно собранный и прошитый прибор работает сразу и не требует никаких «низкоуровневых» подстроек — все делается из меню средствами программы. Отдельно стоит выделить заложенную в программу систему самодиагностики, которая при помощи моргающего светодиода может сообщить с каким из выводов контроллера проблема, если таковая возникнет. Нельзя не похвалить встроенные средства для настройки и контроля датчиков: все крайне просто, автоматизированно и безглючно. Вообще, безглючность — отличительная черта этого прибора. Простая, но очень грамотная схема вместе с «вылизанной» программой почти не дают шанса на ошибку, поэтому осмелюсь отрекомендовать Квазар АРМ как лучший на сегодняшний день самодельный прибор по совокупности характеристик. При этом используются не дефицитные и не дорогие детали. Отмечу, что с этим прибором я провел интенсивный поисковый сезон, и кроме массы положительных эмоций и находок не получил никакого негатива. Стабильный, цепкий и глубокий аппарат, который становится как бы незаметен — ты лишь слышишь и видишь, что находится под датчиком. При этом еще остаются резервы мощности процессора и автор не перестает совершенствовать прошивку, большей частью следуя просьбам пользователей-копателей. Существует отличный форум , где можно почерпнуть массу полезной информации, в том числе и ветка по Квазару АРМ. Но поскольку она насчитывает сотни страниц, где среди массы некомпетентных мнений сложно найти крупицы знаний, я взял на себя труд несколько систематизировать и обобщить все то, что успел изучить и узнать про этот замечательный прибор. Но сразу хочу заметить, что изготовление этого прибора требует определенных навыков и хотя-бы базовых знаний радиоэлектроники. Из приборов необходим мультиметр, крайне желателен измеритель L и С, не помешает хотя-бы простейший осциллоскоп.

Итак, краткие характеристики:

• Принцип действия: индукционно-балансный, одночастотный
• Рабочая частота: 4…20 кГц, в зависимости от датчика
• Тип датчика: резонансный ТХ (последовательный контур) + резонансная РХ (параллельный контур)
• Режимы работы: динамический и статический
• Дисплей: ЖК или OLED, 2х16 знакомест
• Отображение: сигнограф 16 секторов, то же +цифры ВДИ, большие цифры ВДИ
• Индикация состояния грунта и заряда батареи
• Предупреждение о низком заряде батареи (звуковой сигнал), порог срабатывания настраивается
• Индикация силы отклика в динамическом и статическом режимах
• Индикация состояния подсветки (только в режиме сигнографа)
• Маски на сектора (запрет озвучки) — произвольно
• Отключаемый пороговый тон (Treshhold) с регулировкой громкости
• Озвучка: двух- трех- и многотональная (3 звуковых схемы), с возможностью регулировки градаций громкости от уровня сигнала
• Балансировка грунта: ручная, полуавтоматическая и автоматическая с регулировкой скорости подстройки
• Регулировка чувствительности (порог): 32 градации
• Регулировка громкости звука: 32 градации
• Регулировка интенсивности подсветки (если есть в примененном дисплее): 32 градации
• 3 пользовательских профиля (сохраняются все настройки)
• 4 фильтра под разные условия поиска (экв. параметру Reactivity в XP DEUS)
• Режим пинпоинтера VCO, с регулируемым порогом и чувствительностью
• Электронный компенсатор разбаланса датчика
• Питание: от 6 до 15В, среднее потребление 150..200мА в зависимости от настроек
• Встроенные средства для настройки датчиков
• Самодиагностика при включении