На прошлой неделе компания вновь привлекла к себе внимание многих новостных ресурсов по всему миру.

На своем канале в YouTube с интервалом в несколько дней «бостонцы» опубликовали два небольших видеоролика: в первом из них собакоподобный робот SpotMini с легкостью и невиданной ранее уверенностью в движениях бегает по газону двора, а во втором человекоподобный робот Atlas выполняет разнообразные прыжки, включая довольно сложный акробатический трюк — сальто назад.

Суммарное количество просмотров обоих роликов приближается к цифре 15 млн, а гимнастические упражнения «Атласа» за сутки посмотрели более 6 млн человек. Робототехника и передовые технологии отнюдь небезынтересны читателям сайт, поэтому в нашей сегодняшней статье мы постараемся рассказать вам занимательную историю людей и роботов Boston Dynamics.

Boston Dynamics была создана профессором Марком Райбертом в 1992 году. До этого Марк был известен как основатель и ведущий научный сотрудник Leg Lab («лаборатория ног» — в пер. с англ.) Массачусетского технологического института. Сотрудники лаборатории занимались исследованием и созданием динамических машин и механизмов, передвигающихся при помощи сгибающихся или вращающихся на шарнире опорных конструкций («ног»).

В 80-х годах прошлого столетия Марк и его команда разработали целый ряд «прыгунов», «ходунов» и «бегунов» и тем самым заложили фундаментальные основы проектирования шагоходов, а книга Райберта по теме балансирующих машин «Legged Robots That Balance » считается классической в среде профильных инженеров и ученых.

Интерес к робототехнике возник у Марка в студенческие годы и в итоге он посвятил этой теме всю жизнь. В кандидатской диссертации под названием «Motor control and learning by the state space model» (1977 год) он рассматривал возможность использования роботов для моделирования поведения биологических организмов. Сейчас господину Райберту уже 68 лет, тем не менее, он остается президентом компании и активно участвует во всех проектах. Несмотря на статус президента, Марк предпочитает гавайские рубашки пиджакам и галстукам и является веселым и общительным человеком.

Райберт описывает команду Boston Dynamics как «просто инженеров, которые строят роботов», но на самом деле достижения «бостонцев» трудно недооценить. Каждое их творение использует самые передовые технологии из разнообразных сфер: электрики, механики, компьютерных технологий, композитных материалов и так далее. Финансирование большинства проектов Boston Dynamics получает из военных источников, включая Агентство перспективных исследовательских проектов Минобороны США (Defense Advanced Research Projects Agency — DARPA), а также представителей сухопутных войск, флота и корпуса морской пехоты. Однажды Google, которая владела Boston Dynamics с 2013 по 2017 год, обмолвилась о выполнении обязательств по контракту с DARPA стоимостью 11 млн долларов США.

Примечательно, что сотрудничество с Google не сложилось с самого начала. Корпорация купила Boston Dynamics вместе с девятью другими роботехническими компаниями в 2013 году, но не знала, что с ними делать. «Со временем все мы ощутили стену непонимания между нами и ними — мы не были частью Google, мы были каким-то отдельным объектом», — рассказал один из сотрудников Boston Dynamics. Таким образом, в июне 2017 года японская телекоммуникационная медиакорпорация SoftBank Group, которая уже отметилась созданием робота Pepper , объявила о приобретении Boston Dynamics.

BigDog («большой пёс»)

Самым первым роботом, получившим широкую известность, стал BigDog — четвероногий «мул» предназначенный для перевозки грузов. Министерству Обороны США нужен был транспорт, способный передвигаться по пересеченной местности и переносить тяжелое снаряжение. Первые модели BigDog были созданы в 2005 году и обладали следующими техническими характеристиками: высота 0,76 м, длина 0,91 м, вес 110 кг, переносимый груз до 155 кг, скорость перемещения 5-7 км/ч, возможность преодолевать уклоны до 35°, а также способность опускаться и вставать после падения.

«Большой пёс» представляет собой сложную автономную систему, работающую от двигателя внутреннего сгорания мощностью 15 л.с., и управляемую бортовым компьютером. Компьютер обрабатывает большое количество сенсоров, которые включают в себя датчики положения и усилия в шарнирах, контакт с землей, нагрузку на грунт, гироскоп, лидар, комплекс видеокамер для создания объемного изображения окружающего мира, датчики давления, температуры, расхода внутренних жидкостей и топлива.

В 2009 году военные выдвинули требования по модернизации робота. Проект получил название Legged Squad Support System, тем не менее, сами создатели окрестили свое детище AlphaDog. Грузоподъемность увеличилась до 185 кг, а автономность хода превысила 30 км. И, пожалуй, самым важным нововведением стала возможность робота принимать голосовые команды оператора.

AlphaDog прошел успешные испытания с морскими пехотинцами в 2015 году, тем не менее, на вооружение принят не был. Среди причин называли высокую стоимость, демаскирующий шум от двигателя и вероятные проблемы для отряда в случае поломки машины во время боевого задания.

Общая сумма затрат на разработку и внедрение BigDog и AlphaDog превысила 42 млн долларов. Финансирование в полном объёме осуществлялось за счет Министерства Обороны США.

Cheetah («гепард»)

Следующую модель можно по праву считать самым быстрым шагающим роботом в мире. На испытательном стенде Cheetah разогнался до скорости 29 миль/час (более 46 км/час) — ни один человек в мире не способен бежать с такой скоростью. Лишь Усэйн Болт на коротких отрезках своих забегов достигал 44,7 км/час.

Конструкция спины робота повторяет строение таковой у живого гепарда — она способны сгибаться вперед и назад, увеличивая длину шага и скорость движения. Что характерно, деньги на создание Cheetah были выделены DARPA по программе Maximum Mobility and Manipulation. По сути, Cheetah является опытным образцом для отработки технологий создания быстрых шагоходов. Робот не способен передвигаться вне стенда.

Развитием данной платформы стал другой робот под названием WildCat. Он тоже может похвастаться рекордами скорости — максимальное значение достигает 32 км/час, что позволяет ему занять первое место среди автономных четвероногих машин. Робот обладает немалыми размерами — его высота составляет 1,2 метра, а вес более 150 килограмм. «Сердцем» механизма является ДВС, который приводит в действие насос гидравлической системы.

С другой стороны «Дикий кот» способен свободно передвигаться в окружающем мире, а не только на беговой дорожке.

Как настоящий скакун, WildCat способен идти шагом, а также бежать рысью или галопом. «Дикий кот» умеет изгибать спину при беге, точно так же, как это делают животные.

Sand Flea («песчаная блоха»)

Sand Flea представляет собой компактную четырехколесную платформу. Вес машины составляет около 5,5 килограмм, а высота всего 15 см. Управление происходит по радиосигналу либо по внутренней программе.

Отличительной особенностью «Песчаной блохи» является возможность совершать прыжки на высоту до 30 футов (9-10 метров), и тем самым преодолевать большинство препятствий.

Запаса сжатого углекислого газа хватает примерно на 25 прыжков, а встроенная система стабилизации сохраняет ориентацию во время полета. Несколько видеокамер обеспечивают круговой обзор.

Финансирование проекта осуществляются армейской организацией Rapid Equipping Force (REF) и национальной лабораторией Министерства энергетики США Sandia National Laboratory. По задумке, Sand Flea и WildCat являются «разведчиками», в отличие от «грузчика» BigDog.

Spot («пятнышко» — собачья кличка в англоязычных странах)

Еще один четвероногий робот под названием Spot, как и его модификации SpotMini и New SpotMini, представляет собой вариацию «собачьей» серии. По сравнению с BigDog машины лишились двигателя внутреннего сгорания и обзавелись электродвигателем с гидроприводом и аккумулятором. Такое решение негативно сказалось на автономности и грузоподъёмности, но позволило значительно снизить уровень шума.

Spot умеет ориентироваться внутри и снаружи помещения, а также пользоваться лестницами и преодолевать невысокие препятствия. Высота машины составляет около 1 метра, вес 75 кг. Максимальная величина полезной нагрузки равна 45 кг, кроме того Spot способен переносить груз весом 23 кг в течение 45 мин на одном заряде батареи. Робот имеет хорошую устойчивость и способен устоять на ногах после тычков и пинков от своих создателей.

SpotMini — является уменьшенной версией модели Spot и, по мнению инженеров Boston Dynamics, предназначен для офиса или дома. Он весит 25 кг (30 кг с рукой — манипулятором).

SpotMini может работать около 90 минут от встроенного аккумулятора в зависимости от переносимой нагрузки, которая «по паспорту» составляет 14 кг. При этом SpotMini это самый тихий робот, созданный компанией.

Рука-манипулятор у SpotMini имеет пять степеней свободы и способна собирать и переносить различные предметы. Комплект датчиков, обеспечивающих корректную работу манипулятора, включает в себя стереокамеры, датчики глубины, IMU-сенсоры и датчики положения и усилия в конечностях.

Atlas («Атлант, Титан»)

Без сомнения, наибольший интерес для обычного человека представляет антропоморфный робот по имени Atlas. Специалисты Boston Dynamics заявляют, что «Атлант» является самой совершенной моделью в линейке современных человекоподобных роботов. Его рост составляет 1,5 метра, вес 75 кг, в его конструкции используется 28 шарниров-«суставов», что в два раза больше, нежели у «кошачьих» и «собачьих» серий. Робот способен переносить в руках вес около 10-11 кг.

Система управления Atlas координирует движения рук, туловища и ног для обеспечения контроля над всем телом, что позволяет ему работать в большом радиусе действия, занимая лишь небольшую площадь. Стереозрение, дальномеры, гироскопы и другие сенсоры дают Atlas возможность манипулировать объектами в окружающей среде и путешествовать по пересеченной местности. «Атлант» сохраняет равновесие, когда несет груз или получает удар и может встать, если упадет.

В будущем разработчики рассматривают вариант добавить роботу коммуникационные способности. Atlas может научится говорить и различить людей по лицам и голосам. Что характерно, основатель Boston Dynamics Марк Райберт не является сторонником массового применения человекоподобных роботов. Он считает, что делать робота похожим на человека стоит только при целесообразности такого действия. Например, как в случае с моделью PETMAN, которая была разработана в Boston Dynamics для тестирования костюмов химической защиты и армейской спецодежды.

Первый прототип робота Atlas

PETMAN имитирует физиологию человека, контролирует температуру, влажность и потоотделение внутри одежды, чтобы обеспечить реалистичные условия испытаний. Робот оснащен встроенными датчиками, которые обнаруживают любые химические вещества, протекающие через костюм.

Разработки ведутся в рамках программы химической и биологической защиты (Chemical and Biological Defense Program — CBDP) департамента защиты Минобороны США (Department of Defense — DoD).

Handle («рукоять»)

Модель под названием Handle совмещает в себе преимущества наличия у робота «рук» и «ног» со скоростью передвижения и эффективностью колес. Он использует многие из тех же принципов динамики, баланса и манипуляций предметами, которые используются в четвероногих и двуногих роботах Boston Dynamics. В его конструкции применяется только 10 шарниров, что делает Handle менее сложным, чем остальные модели. Колеса позволяют быстро ездить на плоских поверхностях, в то время как ноги могут идти практически в любом месте.

Высота Handle составляет 2 метра, вес более 100 килограмм. Робот способен переносить груз до 45 килограмм и перепрыгивать высокие объекты.

Гидравлика приводится в действие электрическим двигателем, который питается от аккумулятора. Модель способна разворачиваться на месте, приседать и вставать.

RHex

RHex или «робот-таракан», как его прозвали разработчики, имеет компактные размеры и передвигается с помощью шести необычных ног. Высота модели составляет 14 сантиметров, вес 12 кг, а управление осуществляется по радиосигналу. RHex способен переносить до 2 кг полезного веса, в качестве которого можно установить дополнительное оборудование. Также робот оборудован встроенными видеокамерами в передней и задней части корпуса, что делает его хорошим разведчиком.

Герметичный корпус позволяет «таракану» передвигаться во влажной среде, болотистой и грязной местности, в канализационных трубах. Благодаря строению ног, модель с легкостью преодолевает горные породы, песок, растительность, железнодорожные пути, лестницы и другие препятствия.

Время автономной работы составляет четыре-пять часов. Робот был разработан по заказу DARPA и US Army Rapid Equipping Force (REF).

***

Мы рассмотрели основные модели роботов от американской компании Boston Dynamics. Надеемся, что коллектив «бостонцев», к слову состоящий из 80 сотрудников, не будет останавливаться на достигнутом и продолжит внедрять роботов в критические сферы нашей жизни. Если не учитывать военную сферу, которая, кстати, и является основным спонсором развития роботехники, то в будущем роботы смогут оказать большую помощь людям в качестве пожарных, спасателей, космонавтов, личных ассистентов и других человеческих помощников.

Благодаря широкому ассортименту дополнительных модулей миниатюрный компьютер Raspberry Pi наилучшим образом подходит для любителей сборки недорогих систем умного дома (Smart Home) своими руками.

В качестве операционной системы можно использовать Raspbian, основанную на ядре Linux, вместе с такими расширениями, как Pimatic. Еще проще собрать «умный дом» можно с помощью комплексных программно-аппаратных решений на «открытой платформе», например openHAB, Fhem, SHC (SmartHome Control) или wiButler.

Модули Smart Home для Raspberry Pi

Построение системы «умный дом» на Raspberry Pi имеет смысл только тогда, когда с ее помощью можно управлять различными устройствами, а для этого необходимы соответствующие модули.

Так как Raspberry Pi - это популярный продукт для любителей мастерить, в продаже имеется огромный выбор модулей для Smart Home. Мы покажем вам некоторые из самых интересных.

433 МГц - приемник и передатчик для Raspberry Pi

Частота 433 МГц часто используется в компонентах доступных систем Smart Home, например, переключателях и термостатах радиаторов отопления, которые можно найти в строительных магазинах.

Такие передатчики и приемники идеально подходят для установки в систему «умный дом», построенную на Raspberry Pi. Бандл из этих двух модулей можно легко приобрести примерно за 600 рублей.

Модуль камеры для Raspberry Pi

С подключенным модулем камеры Raspberry Pi можно использовать в качестве системы видеонаблюдения.

Камера совместима с операционной системой Raspbian, она способна записывать видео в разрешении Full HD и делать 5-мегапиксельные фотографии.

Этот модуль доступен как с инфракрасным фильтром, так и без него по цене от 2000 рублей.

Датчик движения для Raspberry Pi

Если вы хотите, чтобы лампы освещения и другие электронные устройства (например, камера) включалось при появлении движения в какой-то области вашего дома, понадобится датчик движения, подключенный к системе умного дома.

Особенно привлекательным по цене является упаковка из пяти «пироэлектрических инфракрасных PIR датчиков движения».

Этот пакет вы можете приобрести всего за 480 рублей.

Датчик влажности и температуры воздуха для Raspberry Pi

Функционал метеостанции относится к базовому для Smart Home. Получать и обрабатывать метеоданные с помощью Raspberry Pi очень легко. Вам понадобится всего лишь один дешевый датчик, который вы подключите к мини-компьютеру: идеально подойдет DHT11, который стоит менее чем 600 рублей.

Модуль Enocean для Rapsberry Pi

Enocean - это беспроводная технология, которая обходится без источника питания. Суть вот в чем: энергия, необходимая для совершения того или иного действия, возникает из-за изменения состояния (нажатие на кнопку, разница температур, появление солнечного света, дуновение ветра и т. д.).

Соответственно, часто сопутствующими модулями являются переключатели или датчики температуры.

Чтобы управлять устройствами с помощью технологии Enocean через Rapsberry Pi, вам понадобится подходящий модуль, приобрести который можно всего за 3600 рублей.

Пожарная сигнализация для Raspberry Pi

Часто система умного дома используется для повышения уровня домашнего комфорта, но одной из важных функций может стать и защита жилища. Помимо охранной сигнализации и камер видеонаблюдения можно установить датчики дыма и протечки воды.

С помощью датчика дыма, который стоит всего 500 рублей, вы построите собственную пожарную сигнализацию. Однако при конструировании такой важной охранной части «умного дома» вы должны дважды проверять надежность работы системы.

Модуль Homematic для Rapsberry Pi

Homematic является одной из самых популярных систем Smart Home в Европе. Для взаимодействия всех ее компонент, как правило, необходим центральный модуль управления CCU2 (MATIC Home Gateway).

Теперь вы можете соединить соответствующий модуль беспроводной связи с Raspberry. Один из таких, от компании ELV, стоит около 1700 рублей.

С представленными в этой статье модулями вы сможете построить весьма многофункциональную систему Smart Home. Однако, для Rapsberry Pi существуют еще множество других модулей, например, для работы с беспроводными стандартами Z-Wave и Zigbee.

Фото: компании-производители, CHIP.de

Портативный компьютер RasPSION

За четыре года с момента выхода Raspberry Pi что только не делали из этого маленького одноплатного компьютера - маленькие видеомагнитофоны, игровые консоли, автомобильные навигаторы, музыкальные плееры и многое другое. Но самая очевидная мысль - дополнить Raspberry Pi экраном, клавиатурой и аккумулятором, чтобы получился ультрапортативный ноутбук (его можно назвать нетбук или даже карманный компьютер).

Например, один экземпляр Raspberry Pi попал в руки японского моддера nokton35mm , который изготовил мини-компьютер RasPSION в стиле портативных компьютеров Psion конца 90-х.

В комплектацию входит 7-дюймовый экран, клавиатура Bluetooth, 5-вольтовая батарея и камера Pi, довольно стандартный набор для мини-ноутбуков на Raspberry Pi.

Что делает RasPSION особенным - так это красивый корпус из полупрозрачного пластика, вырезанный лазером точно по нужному размеру.

Здесь главная деталь - поворотный механизм на шарнирах. Он устроен по тому же принципу, что у старых карманных компьютеров Psion.

В прошлом энтузиасты уже показывали разные варианты ультрапортативных ноутбуков и карманных компьютеров на основе Raspberry Pi. Например, вот инструкция и схема сборки самого простого КПК. В отличие от продвинутой японской модели, здесь автор использовал дешёвые комплектующие, которые были под рукой. Плохонький 3,5-дюймовый ЖК-экран с соотношением сторон 4:3 - от автомобильной видеосистемы. Аккумуляторная батарея - от старого ноутбука Dell Latitude D600.

Чтобы вместить элементы батарей в корпус, пришлось снять с них пластиковый корпус.

Зарядка аккумуляторов в самодельном ноутбуке осуществляется через стандартное зарядное устройство.

Чтобы разводить питание от аккумуляторов на WiFi-модуль, Bluetooth-модуль, SSD-накопитель, передатчик беспроводной клавиатуры/мыши, а также на саму Raspberry Pi, моддер использовал маленькую хитрость. Вся перечисленная электроника запитывается от 5-вольтового хаба USB, а с батареи идёт 11,1 вольт на ЖК-экран. Но известно, что некоторые компоненты экрана требуют питания 5 вольт. То есть достаточно найти на плате ЖК-экрана встроенный регулятор напряжения и найти контакты на 5 вольт, а оттуда запитать хаб USB.

SSD-накопитель для Raspbery Pi тоже будет не лишним дополнением, потому что SD-карты работают медленно и имеют невысокий лимит на количество циклов записи/чтения. Да и просто увеличить доступное дисковое пространство тоже приятно.

Дополнительно была куплена беспроводная USB-клавиатура с тачпадом. В данном случае лучше бы, конечно, использовать проводное соединение, но именно в модели Bluetooth оказались правильные размеры и цена.

И вот на плате Raspberry Pi Model B (rev. 1) получился такой карманный компьютер.

Кирпичик весит примерно 750 граммов, зато это полноценная машина с Linux и SSD-накопителем, клавиатурой и тачпадом.

Автор выложил детали корпуса для печати на 3D-принтере в виде STL-файлов . На задней крышке корпуса для красоты он предлагает разместить логотип Raspberry Pi, который подсвечивается при включении питания. Для этого он взял светодиодную ленту от подсветки клавиатуры, вырезал из неё нужную форму, и подключил к 5-вольтовому выходу USB-хаба.

Больше фотографий

Сейчас в китайских магазинах есть уже немало комплектующих, чтобы собрать ноутбук на Raspberry Pi своими руками, было бы время и желание. Необязательно самостоятельно печатать корпус на 3D-принтере. Например ещё один умелец по имени Джо Тоттен (Joe Totten) использовал для этого готовую «оболочку» Motorola Lapdock . Motorola Lapdock - это такая «докинговая станция» для Android-смартфона, на eBay их можно найти примерно по $100 или дешевле.

Докинговая станция Motorola Lapdock для смартфона Motorola ATRIX 4G

Вставляешь смартфон в докинговую станцию - и сразу получаешь практически полноценный ноутбук, с экраном 1366 х 768 пикселов и клавиатурой. Только в нашем случае требуется вставить туда не смартфон, а Raspberry Pi, что и сделал Джо Тоттен.

Для соединения Raspberry Pi и Lapdock понадобится набор кабелей и адатеров.

Вот список необходимого:

• Raspberry Pi
• Motorola Lapdock (Atrix works)
• 1 кабель USB Male to Micro USB Male (обычный кабель от телефона)
• 1 кабель USB 2.0 A female to Micro USB B female
• 1 кабель Micro HDMI Type D Female to Micro HDMI Type D
• 1 кабель USB Male to USB Male (его придётся вскрыть и перерезать красный 5-вольтовый кабель)
• 1 кабель MICRO HDMI to HDMI

Затем нужно правильно подключить все кабели, следуя инструкции .

У нас получится не самая мощная машина, да и таскать с собой кучу кабелей и сам одноплатный компьютер не совсем удобно. Но зато это самый дешёвый и практичный способ превратить Raspberry Pi в полнофункциональный ноутбук.

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.

В интернете есть схема металлоискателя clone-pi,но это требует подключение дисплея,а еще где то нужно еще и взять. В данной статье рассмотрим схему металлоискателя клон-пи своими руками с индикацией на светодиодах . Основным достоинством «Клон ПИ В» являются : его уменьшенное энергопотребление до 120 мА при максимальной громкости и при полном срабатывании всей шкалы светодиодов.

Схема устройства:

Печатная плата и прошивка от DexAlex-скачать

При прошивке контроллера, биты конфигурации нужно расставить следующим образом:

Сборка металлоискателя Clone PI W своими руками

Сборку металлоискателя, следует начать с выбора варианта печатной платы. Так как они имеют небольшие различия и в используемых компонентах. Мы рекомендуем выбрать версию от DexAlex , его вариант разведения этого и других металлоискателей, себя отлично зарекомендовали.

Затем закупаем детали. Следует уделить внимания следующим компонентам: конденсаторы лучше использовать керамические, а еще лучше пленочные, это положительно скажется на стабильности работы. Построечный резистор, должен быть хорошего качества и многооборотным, однооборотные дешевые подстоечники тут непригодны! TL431 и резисторы в ее обвязке, также заслуживают повышенного внимания и должны быть 100% качества.

Травим и собираем печатную плату, прошиваем микроконтроллер и запускаем металлоискатель. Для питания металлоискателя Клон ПИ В можно использовать 8 пальчиковых батареек, или 12 аккумулятор. «Крона» не подайдет! Также при первых включениях металлоискателя и его настройке необходимо использовать новые батарейки или полностью заряженный аккумулятор. По цепи питания, рекомендуется использовать защитный диод от «переполюсовки», и предохранитель, это поможет защитить ваш металлоискатель, от вашей же неосторожности, особенно на этапах его сборки и тестирования!

Если у вас металлоискатель сразу не заработал, то в поиске неисправностей, вам может помочь карта напряжений -скачать .

Изготовление катушки для металлоискателя Clone PI W

Стандартную катушку для металлоискателя Клон ПИ В можно изготовить, намотав на оправку диаметром 19-20 см, 25 витков, проводом 0,7-0,8 мм диаметром. Можно увеличивать диаметр катушки, это положительно скажется на глубине обнаружения, но тогда следует уменьшать количество витков. При диаметре катушки больше 28-30 см, начнет убывать чувствительность к небольшим предметам, это также следует учесть.

Инструкция по управленим металлоискателем Clone PI W

Управление металлоискателем Клон ПИ В , осуществляется при помощи 6 кнопок. Кнопки имеют следующие назначения:

• 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»

Признаком нахождения в режиме настроек (т.е. там, где можно настроить защитный интервал и минимально допустимое напряжение питания) является свечение последнего светодиода (VD13).

Защитный интервал индицируется очень приблизительно, количество горящих слева светодиодов надо умножать на 8. После выключение питания металлоискателя, значение не сохраняется!

Минимально допустимое напряжение индицируется с шагом 0,5 вольта, от 7,5 до 11 вольт. Значение по умолчанию - 8 вольт. Значение сохраняется. Если напряжение питания уменьшается ниже заданного значения, прибор продолжает работать, но раз в 15 секунд выдаёт двойной низкий звук.

Настройка металлоискателя Clone PI W

Металлоискатель Clone PI W не нуждается в сложных настройках. Вся настройка сводится к следующему: Включаем металлоискатель подальше от металлических предметов, и дожидаемся пока пройдет вся шкала светодиодов. Затем подносим эталонный металлический предмет (например монетку) и проверяем чувствительность металлоискателя. Затем подкручиваем подстроечный резистор, перезагружаем металлоискатель и снова проверяем чувствительность. Повторяем манипуляцию до тех пор, пока не добьемся лучшего результата!

После того как вы закончили подстройку, в металлоискателе вы также при помощи кнопок управления, можете отрегулировать громкость и чувствительность металлоискателя. Чем выше Barrier (Диапазон регулирования 0 – 10) тем меньше чувствительность. Порог опускаем до тех пор, пока не появляются ложные срабатывания, при поднятой в воздух катушке металлоискателя. Для нормально собранного и настроенного металлоискателя нормальным порогом является 3-5.

Также следует помнить, что в области катушки, при включении и перезагрузке металлоискателя, недолжно находится металлических предметов, иначе металлоискатель потеряет часть чувствительности!

На этом настройка металлоискателя завершена, и можно приступать к поискам!