صنع كاشف المعادن فلزجو PI: المخطط والملف والبرمجة
دليل منظم لفهم دائرة كاشف المعادن فلزجو بنظام الحث النبضي، واختيار القطع، وصنع الملف، وبرمجة المتحكم وضبط الجهاز بطريقة تقلل أخطاء التجميع والتشغيل.
يُعد جهاز FelezJoo PI، المعروف عربيًا باسم جهاز فلزجو، من مشروعات كاشف المعادن الرقمية التي جذبت اهتمام الهواة بسبب اعتماده على متحكم دقيق وشاشة إعدادات، إلى جانب إمكان ضبط الحساسية والتردد ومعايرة الجهاز بحسب الملف وظروف العمل.
نجاح هذا المشروع لا يعتمد على تركيب القطع فقط؛ بل على تكامل أربعة عناصر: سلامة لوحة الدائرة، دقة التغذية الكهربائية، برمجة المتحكم بصورة صحيحة، وصنع ملف بحث متوافق مع إعدادات الجهاز. لذلك جُمعت المعلومات في هذا الدليل حسب تسلسل الصنع والفحص بدل عرضها بصورة متفرقة.
ما هو كاشف المعادن فلزجو PI؟
فلزجو جهاز حث نبضي Pulse Induction. ترسل الدائرة نبضات كهربائية إلى ملف البحث، ثم تراقب استجابة المجال بعد انتهاء النبضة. عند اقتراب جسم معدني تتغير خصائص الإشارة الراجعة، ويعالج المتحكم هذه التغيرات ويعرض الاستجابة على الشاشة أو يحولها إلى تنبيه صوتي.
هذا الأسلوب مناسب للأهداف المتوسطة والكبيرة، كما يمكن استخدام ملفات بأقطار مختلفة. لكن زيادة قطر الملف لا تعني تلقائيًا زيادة العمق؛ لأن مقاومة السلك ومحاثة الملف وجودة النبضة وضبط الجهاز وحجم الهدف والتربة كلها تؤثر في النتيجة.
مخطط جهاز فلزجو
قبل تركيب القطع، قارن لوحة الـPCB بالمخطط وتأكد من عدم وجود قطع في المسارات أو تماس بين خطي التغذية. يُفضّل فحص الاستمرارية بالأفوميتر قبل توصيل المتحكم والشاشة؛ لأن خطأ صغيرًا في اللوحة قد يظهر لاحقًا على هيئة انخفاض غير مفهوم في خرج منظم الجهد.
أهم أجزاء دائرة فلزجو
| الجزء | وظيفته | ما يجب فحصه |
|---|---|---|
| ATmega328 | تشغيل البرنامج ومعالجة الإشارة وإدارة الشاشة والإعدادات | ملف HEX، الفيوزات، اتجاه التركيب وثبات 5V |
| LF357 | تضخيم الإشارة السريعة القادمة من الملف | رقم القطعة، جودة اللحام وعدم استخدام بديل قبل التحقق من توافقه |
| منظمات الجهد | توفير خطوط تغذية ثابتة لأقسام الدائرة | قياس الدخل والخرج وعدم وجود سخونة أو قصر |
| MOSFET ومرحلة الملف | توليد نبضات البحث وقيادة الملف | اتجاه الأرجل، العزل الحراري وسلامة نبضة الخرج |
| الشاشة والأزرار | عرض القوائم وضبط الحساسية والتردد | التوصيل الصحيح والتباين وثبات التغذية |
اختيار القطع الإلكترونية
في الدوائر النبضية والرقمية لا يكفي تطابق الاسم التجاري للقطعة؛ بل يجب الانتباه إلى رقمها الكامل وترتيب أرجلها وحدود الجهد والتردد. قد تعمل بعض البدائل، لكن استبدال القطع عشوائيًا يجعل تحديد العطل أكثر صعوبة.
- المقاومات القريبة من مرحلة الملف: استخدم القيم المحددة في المخطط، ويفضل اختيار مقاومات معدنية مستقرة عندما تكون الدقة أو القدرة الحرارية مطلوبة.
- المكثفات 100nF: توضع مكثفات الفصل قريبًا من أرجل تغذية الدوائر المتكاملة لتقليل التشويش.
- مكثفات التنتالوم: يجب احترام القطبية. لا يُستبدل النوع لمجرد تشابه السعة قبل مراجعة الجهد وESR وموقعه في الدائرة.
- دايود الحماية: وجوده يحمي الدائرة من بعض أخطاء القطبية أو النبضات؛ لذلك لا ينصح بحذفه لمجرد أن الجهاز قد يعمل بدونه.
- منظمات الجهد: افحصها تحت الحمل، فالقياس خارج اللوحة وحده لا يكشف تماسًا أو حملًا زائدًا داخل الدائرة.
صنع ملف كاشف المعادن فلزجو
الملف هو الجزء الأكثر تأثيرًا في استقرار الجهاز وحساسيته. المطلوب ليس عدد لفات ثابتًا لكل الحالات، بل الوصول إلى المحاثة والمقاومة المناسبة للدائرة مع لف منتظم وتوصيل جيد.
- اختر قطر الملف بحسب نوع الأهداف؛ الملف الصغير أفضل عادة للعملات والأهداف الصغيرة، والكبير يغطي أهدافًا أكبر لكنه يصبح أكثر تأثرًا بالتشويش والحركة.
- استخدم سلكًا نحاسيًا معزولًا بسماكة مناسبة لتقليل المقاومة، مع مراعاة أن طول السلك يزداد بسرعة عند تكبير القطر.
- لف السلك بانتظام وثبته لمنع حركة اللفات، لأن الحركة قد تظهر كإشارة كاذبة.
- قِس المحاثة بجهاز LCR إن توفر، وقِس المقاومة بالأفوميتر بعد طرح مقاومة مجسات القياس.
- اختبر الملف بعيدًا عن الحديد والأجهزة الكهربائية، ثم نفذ المعايرة قبل تقييم الحساسية.
برمجة جهاز فلزجو ATmega328
يحتاج المشروع إلى تحميل ملف البرنامج المناسب على المتحكم ATmega328. ويمكن استخدام مبرمجة متوافقة مع AVR وبرنامج مثل AVRDUDESS، وهو واجهة رسومية لـAVRDUDE.
- حدد نوع المتحكم والمبرمجة من البرنامج.
- اقرأ توقيع المتحكم أولًا للتأكد من صحة التوصيل.
- احفظ قراءة الفيوزات الأصلية قبل أي تعديل.
- اختر ملف HEX المتوافق مع نسخة اللوحة والشاشة.
- تحقق من قيمة الفيوزات من توثيق النسخة نفسها؛ لا تنقل قيمًا من صورة مجهولة أو إصدار مختلف.
- نفذ الكتابة ثم التحقق Verify، وبعدها افصل المبرمجة قبل تشغيل الجهاز بالتغذية الرئيسية.
تحذير: ضبط الفيوزات بصورة خاطئة قد يمنع المتحكم من العمل بالمذبذب المتوقع أو يجعل إعادة برمجته صعبة. لذلك لا تغيّرها بالتجربة العشوائية، ولا تفعل خيارات الحماية أو القفل قبل اكتمال الفحص.
التغذية الكهربائية والتشغيل الأول
استخدم جهد التغذية المحدد لنسخة اللوحة التي بنيتها، وابدأ بمصدر مختبري محدود التيار إن أمكن. سعة البطارية بالأمبير-ساعة لا تدفع تيارًا ثابتًا إلى الجهاز؛ الدائرة تسحب ما تحتاجه، بينما الحماية الصحيحة تعتمد على الجهد المناسب، والفيوز، وسلامة التوصيل وتحديد التيار أثناء الفحص.
- شغّل اللوحة أول مرة من دون الملف، وافحص عدم وجود سخونة غير طبيعية.
- قِس خطوط الجهد الرئيسية وسجل النتائج.
- افصل التغذية ثم صِل الملف.
- أعد التشغيل ونفذ المعايرة بعيدًا عن المعادن.
- ابدأ بحساسية متوسطة ثم ارفعها تدريجيًا حتى تصل إلى استقرار مقبول.
أعطال جهاز فلزجو الشائعة
| العرض | الأسباب المحتملة | الفحص المقترح |
|---|---|---|
| الشاشة مضيئة بلا كتابة | تباين الشاشة، تغذية 5V، البرمجة أو توصيل البيانات | افحص 5V والتباين ثم ملف HEX والفيوزات |
| منظم الجهد يخرج قيمة منخفضة | قصر، حمل زائد، قطعة معكوسة أو منظم تالف | افصل الأقسام تدريجيًا وافحص المقاومة بين التغذية والأرضي |
| الجهاز لا يقبل الملف | محاثة أو مقاومة غير مناسبة، سلك طويل أو لحام ضعيف | قِس L وR وافحص الكابل ونقطة التوصيل |
| صوت متكرر أو إشارات كاذبة | حساسية مرتفعة، ملف يتحرك، تداخل أو تأريض سيئ | ثبّت الملف، اخفض الحساسية وأعد المعايرة في مكان مفتوح |
| استجابة ضعيفة للمعادن | ملف غير مناسب، نبضة ضعيفة، تغذية غير مستقرة أو إعدادات غير متوازنة | افحص الملف والفولتية ومرحلة القيادة قبل تغيير البرنامج |
هل يميز فلزجو بين الحديد والمعادن غير الحديدية؟
يوفر البرنامج مؤشرات وإعدادات تساعد في تفسير استجابة الهدف، لكن لا ينبغي اعتبار التمييز حكمًا قطعيًا. شكل المعدن وعمقه واتجاهه وتمعدن التربة قد يغير القراءة. الأفضل اختبار الجهاز على أهداف معروفة وفي تربة مشابهة لمكان الاستخدام، ثم مقارنة الإشارة بدل الاعتماد على اسم المعدن وحده.
روابط مفيدة للمشروع
- موضوع جهاز فلزجو ومناقشاته الفنية
- شرح إعدادات نظام FelezJoo PI
- معلومات إصدار FelezJoo PI 3.20
- برنامج AVRDUDESS وبرمجة متحكمات AVR
الخلاصة
صنع كاشف المعادن فلزجو PI يحتاج إلى تنفيذ منظم أكثر من حاجته إلى تبديل القطع بحثًا عن عمق أكبر. ابدأ بلوحة سليمة، ثم افحص خطوط الجهد، وبرمج ATmega328 بملف متوافق، وبعدها اضبط ملف البحث والمعايرة. وإذا لم يعمل الجهاز، فارجع إلى القياسات مرحلة بعد مرحلة بدل تغيير عدة عناصر في الوقت نفسه.
تعليقات
إرسال تعليق