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

Quasar ARM - это один из самых популярных металлодетекторов, схема и прошивка которого находятся в свободном доступе на сайте автора , за что ему отдельное спасибо. Возможности этого прибора выносят его на один уровень со многими коммерческими и дорогостоящими моделями . Автор постоянно совершенствует своё творение и время от времени выпускает новые прошивки, каждая из которых даёт прибору новые возможности, повышает его стабильность и точность в определении типа металла. В данной статье я расскажу как обновить прошивку металлоискателя на примере своего прибора.

Итак, если вы счастливый обладатель Quasar ARM и хотите освежить его с помощью новой прошивки, внимательно читайте инструкции, приведённые ниже.
Как вам известно (или неизвестно), мозгом квазара служит микропроцессор STM32F100C . И как бы не хотелось свести сложность его прошивки к минимуму, нам всё равно понадобится специальный USB-TO-TTL программатор. Его конечно можно собрать самостоятельно, но лучше всего купить или взять у товарища во временное пользование. Продаются такие программаторы в магазинах радиотоваров. Лично я брал свой на Aliexpress . Для конкретики привожу фото №1 и №2, на которых нужный программатор показан с двух сторон.

Фото №1 - программатор - вид сверху

Фото №2 - программатор - вид снизу

После того, как программатор у вас на руках, необходимо правильно подружить его с операционной системой. У меня на компьютере установлена Windows 10 и признаюсь, мне пришлось немного поломать голову, чтобы добиться в этом направлении положительного результата. Итак, если вы тоже не накопили на MAC и пользуетесь стандартной виндой, делаем следующее: вставляем программатор в любой порт USB компьютера и заходим в диспетчер задач, чтобы посмотреть как он определился в системе. Скорее всего вы получите примерно следующую картину (фото №3).

Фото №3 - проблема при определении программатора

Из вышеприведенного фото видно, что Windows определила программатор и присвоила ему виртуальный порт COM9 . Однако маленький восклицательный знак возле названия устройства говорит о проблеме с драйвером и как следствие текущую неработоспособность программатора. Исправить это можно с помощью установки специального драйвера, который мне удалось найти в интернете далеко не с первого раза. Итак, качаем драйвер по этой ссылке: (скачиваний: 217)
Далее распаковываем архив и получаем несколько файлов, как на фото №4.

Фото №4 - распакованный архив с драйверами для программатора

Запускаем исполнительный файл из архива и дожидаемся конца установки. После чего, возвращаемся в "Диспетчер устройств ", находим строку с названием программатора (Фото №3), наводим на неё курсор мыши, жмём правую клавишу и в выпадающем меню выбираем "Обновить драйвер ". Система предложит установить драйвер автоматически, или из указанного места на компьютере - склоняемся ко второму варианту, не забывая указать папку с распакованным архивом, как на фото №5.

Фото №5 - выбор папки с драйверами

Скорее всего, что после нажатия кнопки "ОК ", вам будет предложено установку одного из 2-х драйверов на выбор. Необходимо выбрать тот, у которого более старая версия, как показано на фото №6.

Фото №6 - установка более ранней версии драйвера

Жмем "Далее " и ожидаем окончания процесса. Теперь программатор должен корректно определяться в системе. Для проверки этого факта, заново откройте "Диспетчер устройств " и обратите внимание на строку, где был восклицательный знак. Если всё прошло успешно - он должен исчезнуть, как показано на фото №7.

Фото №7 - корректное определение программатора (нет восклицательного знака)

Итак, программатор установлен, осталось его правильно настроить. Жмём правой кнопкой мыши на названии программатора в "Диспетчере устройств " (фото №7), в выпадающем меню выбираем пункт "Свойства " и в открывшемся окне переходим на вкладку "Параметры порта ". Здесь настраивается скорость порта и алгоритм общения с программой, через которую в будущем мы будем прошивать наш процессор. Установите значения в соответствии с приведённым ниже фото №8.

Фото №8 - правильные настройки порта программатора

С этого момента первый и самый неприятный этап завершён. Плюс только в том, что его необходимо выполнить один раз. При последующих прошивках настройка программатора не требуется. Теперь определимся со способом подключения программатора к вашему металлодетектору. В большинстве случаев на печатных платах разведены и подписаны специальные штырьки для подключения программатора. В моём случае штырьки были распаяны, но не подписаны. Выглядело это примерно так (фото №9).

Фото №9 - безымянный разъём для программирования

Если у вас подобная ситуация, то следует взять в руки тестер и вызвонить всё согласно приведённой ниже схеме (фото №10).

Фото №10 - схема подключения программатора

На этой схеме я изобразил способ подключения программатора к микропроцессору, независимо от разновидности печатной платы, на базе которой выполнен ваш Quasar ARM . Это классический способ программирования по UART-интерфейсу . Немного пояснений по схеме. В 99% случаев микропроцессор у вас будет в корпусе LQFP48 . Нумерация его контактов начитается с небольшого круглого значка и идёт против часовой стрелки. На схеме для ясности подписаны все необходимые контакты с указанием их номеров в скобках. Пины RX , TX и VSS микропроцессора подключаются непосредственно к программатору. Вывод BOOT0 , служит для перевода STM32 в режим программирования. Для входа в этот режим необходимо замкнуть BOOT0 с выводом питания VBAT , иначе процессор просто запустится и будет работать в штатном режиме. Позже я дам конкретную последовательность действий, чтобы у вас в голове не было путаницы.
С подключением разобрались - можно качать софт для программирования. Как правило микропроцессоры STM32 программируются с помощью специальной фирменной программы Flash Loader Demonstrator . Она бесплатна и есть на официальном сайте компании . Установка не должна вызвать трудностей, поэтому оставлю этот момент без внимания. Далее идём на сайт автора и качаем последнюю версию прошивки. На момент написания этой статьи самая свежая версия 2.3.3 , о чём свидетельствует фото №11 но мне больше по душе более стабильная версия 2.2.18 .

Фото №11 - прошивка, выбранная мною для записи в МД

Скачанный архив необходимо распаковать и извлечь из него файл с расширением .hex . Это и есть бинарный файл прошивки. Теперь можно переходить к заключительному и самому ответственному этапу.
Прежде всего подключаем программатор и замыкаем с помощью перемычки выход BOOT0 и VBAT микропроцессора. Вставляем программатор в порт USB и подаём питание на металлодетектор. Если на экране ничего нет, значит мы на верном пути и микропроцессор перешёл в режим программирования. На текущий момент у вас должна быть приблизительно такая картина, как на фото №12

Фото №12 - перемычка замкнута, программатор подключен, питание подано

Фото №13 - настройки соединения

Это настройки соединения по UART-протоколу . Указанные цифры должны в точности соответствовать тем, что мы задали в окне настройки порта программатора (фото №8). Параметр Port Name - имя виртуального порта, которое присвоил Windows программатору. У вас оно наверняка будет отличаться. Это имя можно подсмотреть в "Диспетчере устройств " на примере фото №7. Когда все настройки выставлены - жмём "Next " для перехода к следующему этапу (фото №14)

Фото №14 - программа увидела микропроцессор

Раздел FAQ создан для удобства получения основной информации о металодетекторах. Здесь можно найти описание, как настроить, видео- инструкции, схемы и т.д. Ответы на часто задаваемые вопросы. Всем, кто интересуется тем, или иным прибором, рекомендуем начать с изучения информации в этом разделе. Наполнять информацию в данный раздел можно обратившись к администратору. Приветствуем участие каждого участника форума. По мере наполнения раздела информацией, каждый из нас сможет наиболее полно изучить интересующий прибор, его возможности и характеристики, получить информационную помощь, как фундамент для последующего успешного освоения и максимально эффективного применения.

• Квазар АРМ

• Квазар АРМ - 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. 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!

  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.
   
   

  Улучшения в новом Квазаре АРМ:

   
  • Убран внешний АЦП, который было трудно приобрести.
   
  • 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.
   
     

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

Металлодетектор «QUASAR - ARM », современный цифровой IB металлодетектор, собранный на довольно новом и современном контроллере STM32.

Этот имеет множество полезных функций и меню настройки прибора.

Что очень приятно, так это применение широкого спектра рабочих частот (одна на выбор, автоподбор частоты в резонанс под поисковый датчик и прочее), а также 8 профилей пользователя (которые могут быть сохранены или вызваны из меню).

Не смотря на мое скептическое отношение к цифровым металлодетекторам, я после первого же выхода с ним, практически в него «влюбился». Чего не могу сказать о многих фирменный приборах!!!

Технические характеристики металлодетектора Квазар АРМ с поисковым датчиком DD- 20 см:

Монета диаметром 25мм (грунт) …. до 35 см

Каска …………………………………….. до 1,2 м

Максимальная …………………………. до 1,7 м

Звуковая индикация на выбор….…... от 2 тонов и более

Визуальная индикация VDI………….. есть

Установка масок на типы металла.......есть

Принцип работы……………………….. IB (индуктивный баланс)

Датчик диаметр………………………… от 15 до 30 см

(по желанию)

Диапазон рабочих частот……………. от 6 до 20 кГц

(зависит от прошивки)

Напряжение питания ………………… 3.7-5.5 Вольт

Ток потребления ……………………… около 100-180 мА (зависит от настроек)

Вот вид собранной платы прибора (фото ниже).

…Делать плату не хотелось, как в прочем и покупать полностью готовый прибор, поэтому я ограничился покупкой пустой платы у Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. (с впаянным прошитым контроллером). Благо такое сейчас очень даже возможно и по божеским ценам.

Схема прибора оказалась весьма несложной и я решил самостоятельно собрать и настроить данный прибор. Все необходимое оборудование для это у меня было.

Собранная плата выглядела так…

Сборке и настройке способствовали некоторые файлы, любезно предоставленные Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. …

Все это, а также инструкцию на детектор «Квазар-АРМ» вы сможете скачать .

Небольшое видео о режимах, работе и настройке датчика:

Ну а теперь о моих впечатлениях:

Сборка была недолгой и очень приятной, так как плата была сделана на высшем уровне (маска, нумерация деталей и посадочных мест).

Прибор сразу запустился и слушался команд клавиатуры;

После изготовления DD датчика 20 см, прибор (вернее его программные возможности) помог в настройке датчика…

С датчиком 20 см показал хорошие результаты и селекцию целей;

В герметичном пластиковом корпусе опробован в условиях погружения прибора (по грудь).

Уверенная работа в воде и селекция целей.

Вот небольшое видео с моего выхода.

Ну и в заключение хочу сказать: «лучшего отечественного прибора я пока в руках не держал!».

В условиях соли и моря пользоваться Квазаром АРМ не доводилось (да и есть сомнения, пока не опробую лично)…

Ну а для этих целей (морской поиск), я собираю себе другой прибор. Ну а для тех, кто хочет иметь такой прибор, но боится собирать его самостоятельно, я всегда готов помочь. Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. .

Метеллодетектор QUASAR - ARM будет приятным помощником в вашем поиске. Приятного поиска Вам!

Александр Сербин (г.Харьков)