«Малыш-FM2″ чуть подросший «Малыш-FM»

Представленная на суд общественности конструкция является продолжением (или завершением) предидущей версии металлодетектора «Малыш-FM».
В ней я постарался учесть пожелания повторивших «Малыша» и насколько это возможно устранить те аппаратные недостатки, которые были происущи прежней версии.

Малыш-FM2″ обзавелся сразу двумя внешними генераторами. Зачем? Есть на то причины.
У первого «Малыш-FM» была проблема с питанием. Точнее он страдал из-за недостаточно хорошо работающего стабилизатора 78L05. Эта микросхема построена так, что для нормальной стабилизации напряжение на входе должно быть больше выходного минимум на 2,5В. При питании от «Кроны» это означало, что при просадке напряжения ниже 8В наинало «плыть» выходное напряжение стабилизатора. Из-за этого начинала смещаться частота поискового генератора и либо происходили ложные сработки либо приходилось програмно игнорировать небольшой дрейф. Из-за этого изрядно падала чувствительность прибора. И если в качестве пинпоинтера (как изначально прибор задумывался) это не сильно «напрягало», то в качестве поискового (а такой вариант собрали многие) это очень сильно портило настроение.
В новом варианте «Малыш-FM2″ я постарался уйти от этой проблемы сразу двумя способами: заменив стабилизатор с 78L05 на такой же распространенный LM317L. И второй шаг — снизил напряжение питания контроллера до 3,3В. Теперь стабилизатор устойчиво держит напряжение на выходе вплоть до 6В. Это в несколько раз увеличило срок службы батареи и подняло стабильность работы прибора в целом.
Но также и добавило проблему. Согласно документации производителя при питании 3,3В микроконтроллер может устойчиво работать на частотах до 10МГц. А это в 2 раза снизило бы разрешающую способность (а значит и чувствительность) металлодетектора. Чтобы этого не произошло пришлось встроенный кварцевый генератор (который очень неустойчиво стартовал при пониженном напряжении) сделать внешним. На это пришлось потратить целый транзистор :) Благодаря этому контроллер стал устойчиво запускаться в тех условиях, когда он работать уже не должен.
Вторая проблема «Малыш-FM» была в том, что генератор на встроенном компараторе контроллера при всей экономичности решения имел 2 недостатка: при небольших колебаниях питания его частота начинала смещаться и второй — значительная чувствительность к перепадам температуры. Изменение температуры тоже вызывало дрейф частоты. С этим приходилось бороться опять же програмно — снижая чувствительность к дрейфу частоты генератора.
Поэтому и второй генератор «вылез наружу» за пределы контроллера. Это известная схема на двух транзисторах, работающих в барьерном режиме. Это очень стабильная схема. При всей своей простоте она обеспечивает максимально возможную стабильность частоты для LC генератора без термостатирования контура.
Из-за того, что многие столкнулись с трудностями при поисках «звонкого» пьезо-излучателя для «Малыш-FM» в «Малыш-FM2″ я изначально применил выход с усилителем на транзисторе. Это позволяет использовать практически любые наушники или динамики. Громкость звучания легко подбирается последовательно включенным резистором.

Частота поискового генератора осталась прежней (18-20кГц) но по совету опытных в строительстве металлодетекторов людей я решил немного изменить баланс в контуре. Так как чувствительным элементом является катушка, то изменения в её индуктивности должны быть больше. Значит для сохранения частоты нужно увеличив индуктивность катушки уменьшить емкость конденсатора контура. Что и было сделано в данной схеме.
Замечу, что очень удобным материалом для намотки катушки оказались пенопластовые плитки для отделки потолков. Стоят они дешево, очень легко обрабатываются, весят ненамного больше воздуха.
Для тех, кого пугает перспектива настройки частоты контура в этой версии «Малыш-FM2″ сохранена звуковая индикация ошибок калибровки:
если при включении или нажатии кнопки калибровки вместь сигнала «фьють!» (признак успешности процедуры)
в динамике раздался длительный гудок и один короткий писк — частота контура сильно занижена;
если коротких сигналов два — частота завышена;
если звучат три коротких сигнала — частота нестабильна, контроллер не может дождаться нескольких замеров с обной частотой. Чаще всего это означает либо помехи в окружающем пространстве либо нестабильное питание (сильно севшая батарейка);
если сигнал включения есть с паузой в 2-3 секунды, а сигналов ошибки нет — это признак того, что поисковый генератор не работает.
Так как основные элементы вынесены из контроллера на плату, это дает возможность при желании что-то улучшить попробовать другие схемные решения для этих узлов.
Несколько сделанных плат показали высокую степень повторяемости. Как писали раньше в конце инструкций радиоконструкторов «Старт»: «..правильно собранное устройство в настройке не нуждается и начинает работать сразу..»
:)
В архиве более крупная схема, файл платы устройства «под утюг» с монтажными обозначениями деталей и осциллограма с выхода поискового LC генератора.   скачать архив

Обсудить на форуме можно тут:
http://vrtp.ru/index.php?showtopic=14795&s…E2+%EC%E8%F0%E5

3 комментариев

  1. a печатки под простые не смд случайно нет?

  2. Имя (обязательно) Ответить 06.05.2015 около 11:16

    Добрый день.А можно купит плату фм2 с набором компонентов и инструкцыей.

  3. сколько будет стоить такая схема в сборе? всмысле в коробку сам запихаю? за сколько возьмешься сделать?