PulseQrpArge

VLF (VERY LONG FREQUENCY)dedektör yazılımı geliştirmek ,hem sinyal işleme hem de donanım kontroluı gerektiren oldukça teknik bir süreçtir.
Bu tür cihazlar gegenellikle 3khz ile 30 khz arasındaki frekanslarda çalışır ve faz kayması (phase shift)prensibiyle  metal ayrımı yaparlar.
bir VLF dedektör yazılımının bileşenlerini şu şekilde özetleyebiliriz;
1-Sinyal üretimi(transmitter-tx)
PWM kullanımı,mikro denetleyicinin PWM (darbe genişlik modülasyonu)birimi kullanılarak belirli frekansta bir sinyal üretilir.
Frekans kararlılığı;Yazılım çevresel parazitlerden etkilenmemek içim bu frekansı çok hassas şekilde sabit tutmalıdır.
2-Sinyal okuma  ve örnekleme (receiver -RX)
Hızlı örnekleme sinyalin fazını yakalamak için saniyede binlerce örnek alınması gerekir.
senkron demodulasyon ;gelen sinyal gönderilen sinyal ile karşılaşrılır bu aşama metalin cincini belirleyen faz kaytması nın hesaplandığı kritik noktadır.
3-DİJİTAL SİNYAL İŞLEME ;Filitrileme;toprakminerallerinden kaynaklanan gürültüyü(ground noise)temizlemek için high pass;ve low pass filitreler uygulanır.
VDI (visual discrimination  hesaplama metalin iletkenliğine göre bir değer atanır.örneğin altın demir ve gümüşün faz kaymaları farklıdır .
Eşik değeri Threshold Yazılım  sadece belirli şiddet in üzerindeki sinyalleri metal olarak kabul edecek şekilde programlanır.
kulllanıcı arayüzü ;Ses sentezleme sinyal şiddetine göre değişen frekansta  VCO ses üretilir.Ekran  kontrolü VDI değerinin  ve pil durumunun LCD /OLED  VB. EKRANA YANSITILMASIDIR.
Konuya algoritma ve akış şeması ile devam edeceğiz.

merhaba ;
Basit bir Algoritma şeması ile başlayalım ;
1-TX_Pin :10 khz sinyal gönder;
2-RX _Pin :ADC ile gelen veriyi oku
3-Faz farkı:giden sinyal ile gelen sinyal arasındaki gecikmeyi hesapla
4-Ayrım;faz farkı düşük ise_Demir (Ferrous)  Faz farkı yüksek ise Değerli Metal (non Ferrous)
5-Ses; sinyal genliği(amplitude)yüksek ise hoporleri aktif et.
Çalıştığımız diller C Veya C++ hız ve düşük sinyal seviyeleri için şarttır
platform yani işlemci seçimin de ise STM serisi dsp kütüphaneleri ve hızlı adc birimleri ile Arduinodan çok daha verimlidir .
bu yazılımın  en zor kısmı ise toprak ayarı GROUN BALANCE kodlamasıdır çüünkü toprak metal gibi davranarak cihazı yanıltabilir  yazılımın bu sabit toprak etkisini matematiksel olarak sinyalden çıkarması gerekmektedir aksi takdirde hiç susmayan bir dedektörümüz olur.bir sonraki konumuzda yazılımı işleyeleyeceğiz,

*ARDUINO VLF METAL DEDECTOR- FULL SYSTEM
*Hedef:10 khz sinyal üretimi ve faz Analizi
*/
const int rxpin=A0;
const int speakerpin =8;
const int ledpin =13;
int  threshold =30;
int ground value =0;
void setup(){
   Serial.begin(115200);
    pinMode(speakerPin, OUTPUT);
    pinMode (ledpin ,OUTPUT);

   //TIMER1 Ayarı:Pin 9 üzerinden 10khz karedalga üretimi
      pinMode(9, OUTPUT);
      TCCR1A= _BV(COM1A0);
      TCCCR1B=BV(WGM12) | _BV(CS10);
      OCR1A =799;

     //ADC Hızını artırma (prescler 16 ya çekilerek örnekleme hızlandırlır)
          ADCSRA&= -(0X07)
          ADCSRA  |=(1<<ADSP2);
       Serial.print(''SistemHazır.Kalibrasyon baslıyor...'');
}

 voidloop() {
        long sum 0;
       //Sinyal ortalaması alarak gürültüyü azaltma
        for(int i=0; i<50; i++){
        sum += analogread(rxPin);
   }
      int currentVal =sum / 50;
      int diff = currentVal - ground value;
     
      if (abs(diff) > threshold) {
       digitalwrite(ledPin;HIGH);
       int pitch =map(abs(diff), 0, 400,200, 2500);
        tone(spekaerPin, pitch),

      //seriport üzerinden izleme 
       Serial.print(''Sinyal:'');
        Serial.print(diff);
        if(diff>50)Serial.printIn('' _>DEGERLI'');
        else Serial.printIn('' ->DEMIR'');
      }else{
        digitalWrite(ledPin, LOW);
        noTone(speakerPin);
      }
}
void calibrate() {
     long cSum = 0;
     for(int i=0; i<200; i++) {
    cSum += analogRead(rxPin);
    delay(2);
}
     groundValue = cSum / 200;
    Serial.Print(Kalibrasyon Tamam.Esik Degeri : '');
     Serial.PrintIn(groundValue);
}

dosya IDE üzerind serial monitörden izleyebilirsiniz ,yazılımımızın basitleştirilmiş bir hali oldu ,
daha kapsamlı bir yazılım hazırlayacağim devre şeması ile birlikte paylaşalım ,umarım sizlere bir fikir verir  ,

Selam
Güzel akşam komple 0.96 oled ve hassasiyet ekleyelim analog şemayı çizelim

Merhaba
Genel olarak arduino veya stm yada normal bir atmega8 kullandıpımızı var sayalım işlemcinin 
Gönderdiği tx sinyali bobin çıkış mosfetini sürmek için düşük gelebilir bunun için sinyalimizi transistör
Ler ile güçlendirip gate pin voltajını ayarlamamız gerekir ,sinyal diot larımız 1n60 olmalı.
Rx alıcı katında ise ultralow noise kaliteli bir opamp seçmek iyi olacaktır .gelen sinyali gürültüden çevresel faktörlerden etkilenmeden işleyip Adc ye ulaştırmamız gerekecektir .konuya devam edeceğiz ..

/*
* ARDUINO VLF PRO - ADVANCED ADC & OLED DISPLAY
* Özellikler: Hızlı ADC (1MHz clock), 10kHz TX, OLED Görselleştirme
*/
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
// OLED Tanımlamaları
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);
// Pinler
const int rxPin = A0;
const int speakerPin = 8;
// Değişkenler
int groundValue = 0;
int threshold = 25;
char* metalType = "Taniyor...";
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // 1. OLED Başlatma
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
    Serial.println(F("OLED hatasi!"));
    for(;;
  }
  display.clearDisplay();
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0,0);
  display.println("VLF PRO BASLIYOR...");
  display.display();
  // 2. TIMER1: 10kHz Kare Dalga (D9 Pin)
  pinMode(9, OUTPUT);
  TCCR1A = _BV(COM1A0);
  TCCR1B = _BV(WGM12) | _BV(CS10);
  OCR1A = 799;
  // 3. İLERİ SEVİYE ADC AYARI (Prescaler 16)
  // Standart 128 olan böleni 16'ya düşürerek ADC'yi 8 kat hızlandırıyoruz.
  ADCSRA &= ~(0x07); // Temizle
  ADCSRA |= (1 << ADPS2); // Sadece ADPS2'yi 1 yaparak 16 bölenini seç (1MHz ADC Clock)
  delay(1000);
  calibrate();
}
void loop() {
  long sum = 0;
  const int samples = 60; // Hızlı ADC sayesinde daha çok örnek alabiliyoruz
 
  for(int i=0; i < samples; i++) {
    sum += analogRead(rxPin);
  }
 
  int currentVal = sum / samples;
  int diff = currentVal - groundValue;
  updateDisplay(diff);
  handleAudio(diff);
 
  delay(20); // Ekran tazeleme hızı için uygun bekleme
}
void calibrate() {
  long cSum = 0;
  for(int i=0; i<300; i++) {
    cSum += analogRead(rxPin);
  }
  groundValue = cSum / 300;
}
void handleAudio(int val) {
  if (abs(val) > threshold) {
    int p = map(abs(val), 0, 512, 100, 3000);
    tone(speakerPin, p);
  } else {
    noTone(speakerPin);
  }
}
void updateDisplay(int val) {
  display.clearDisplay();
 
  // Başlık ve Sinyal Çubuğu
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 0);
  display.print("SINYAL GUCU:");
 
  // Görsel Bar
  int barWidth = map(constrain(abs(val), 0, 500), 0, 500, 0, 128);
  display.fillRect(0, 12, barWidth, 10, WHITE);
 
  // Ayrım Bilgisi
  display.setCursor(0, 30);
  display.setTextSize(2);
  if (abs(val) < threshold) {
    display.print("TEMIZ");
  } else if (val > 40) {
    display.print("DEGERLI"); // Pozitif faz kayması (Altın, Gümüş, Bakır)
  } else {
    display.print("DEMIR");   // Negatif/Düşük faz kayması (Çivi, Atık)
  }
  // Değer Gösterimi
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 55);
  display.print("VDI: ");
  display.print(val);
 
  display.display();
}

Buradaki kodumuz bir öncekinden biraz daha kapsamlı olup bunu biraz daha geliştireceğiz
Dikkat ederseniz henüz bir menümüz yok 
Menü içerisine threshold sensivity hasdaslık ve ground balance yani toprak ayarı ses açma kapama gibi özellikler ekleyeceğiz buna batarya kontrolünüde dahil edebiliriz .
Sorularınız için konu üzerinden yada pulseqrparge@gmail.com mail ilede paylaşabilirsiniz.
İlerleyen günlerde STM 32 Tabanlı arduino yada direkt STM32 ile vlf konusuna devam edeceğiz

Bu Kodda Neler Değişti?İnceleyelim;

• ADC Overclock: ADCSRA kaydı üzerinden ADC saat hızını artırdık. Bu sayede analogRead() işlemi çok daha kısa sürede tamamlanır. Bu da sinyalin tepe noktalarını (peak) kaçırmadan daha hassas bir ortalama almanızı sağlar.
• OLED Görselleştirme: Sinyal şiddetini sadece sesle değil, ekranda dolan bir bar grafiğiyle görebilirsiniz.
• VDI (Visual Discrimination Indication): Yazılım, sinyalin referans noktasına göre sapma yönüne bakarak ekrana "DEGERLI" veya "DEMIR" yazar.

Önemli Bir Hatırlatma: Analog Katman
Bu kodun çalışması için alıcı (RX) bobininden gelen sinyalin şu aşamalardan geçmesi gerekir:

• Pre-Amp: Sinyali yükseltmek için (Örn: TL072 veya LM358).
• Full Wave Rectifier: AC sinyali DC'ye çevirerek Arduino'nun okuyabileceği bir formata sokmak.
• Bias Devresi: Eğer sinyal negatif bölgeye iniyorsa, Arduino'ya zarar vermemek için 2.5 \text{V} seviyesine taşınmalıdır.