Jauns un uzlabots Geigera skaitītājs - tagad ar WiFi!: 4 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Šī ir atjaunināta mana Geigera skaitītāja versija no šīs instrukcijas. Tas bija diezgan populārs, un es saņēmu labu atgriezenisko saiti no cilvēkiem, kuri bija ieinteresēti to veidot, tāpēc šeit ir turpinājums:

GC-20. Geigera skaitītājs, dozimetrs un radiācijas monitoringa stacija all-in-one! Tagad par 50% mazāk thicc un ar daudzām jaunām programmatūras funkcijām! Es pat uzrakstīju šo lietotāja rokasgrāmatu, lai tā izskatās vairāk kā īsts produkts. Šeit ir šīs jaunās ierīces galveno funkciju saraksts:

• Skārienekrāna vadīta, intuitīva GUI
• Sākuma ekrānā tiek parādīts skaits minūtē, pašreizējā deva un uzkrātā deva
• Jutīga un uzticama SBM-20 Geigera-Millera caurule
• Mainīgs integrācijas laiks vidējai devas likmei
• Laika skaitīšanas režīms mazu devu mērīšanai
• Izvēlieties starp Sieverts un Rems kā parādītās devas ātruma mērvienības
• Lietotāja regulējams brīdinājuma slieksnis
• Regulējama kalibrēšana, lai saistītu CPM ar devas ātrumu dažādiem izotopiem
• Sākuma ekrānā tika ieslēgts un izslēgts dzirdams klikšķis un LED indikators
• Datu reģistrēšana bezsaistē
• Ievietojiet lielapjoma reģistrētos datus mākoņpakalpojumā (ThingSpeak), lai izveidotu grafiku, analizētu un/vai saglabātu datorā
• Uzraudzības stacijas režīms: ierīce paliek savienota ar WiFi un regulāri publicē apkārtējā starojuma līmeni ThingSpeak kanālā
• 2000 mAh uzlādējams LiPo akumulators ar 16 stundu darbības laiku, mikro USB uzlādes ports
• Gala lietotājam nav nepieciešama programmēšana, WiFi iestatīšana tiek veikta, izmantojot GUI.

Lūdzu, skatiet lietotāja rokasgrāmatu, izmantojot iepriekš norādīto saiti, lai izpētītu programmatūras funkcijas un lietotāja saskarnes navigāciju.

1. darbība: izveidojiet failus un citas saites

Visi dizaina faili, ieskaitot kodu, Gerbers, STL, SolidWorks Assembly, Circuit Schematic, Material Bill, User Manual un Build Guide, ir atrodami manā projekta GitHub lapā.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka tas ir diezgan iesaistīts un laikietilpīgs projekts, un tam ir nepieciešamas zināmas zināšanas par programmēšanu Arduino un SMD lodēšanas prasmes.

Manā portfeļa vietnē šeit ir pieejama informācijas lapa, un šeit varat atrast arī tiešu saiti uz izveidoto ceļvedi.

2. darbība. Nepieciešamās detaļas un aprīkojums

Shēmas shēma satur detaļu etiķetes visām šajā projektā izmantotajām diskrētajām elektroniskajām sastāvdaļām. Es iegādājos šīs sastāvdaļas no LCSC, tāpēc, ievadot šo detaļu numurus LCSC meklēšanas joslā, tiks parādīti precīzi nepieciešamie komponenti. Būvēšanas rokasgrāmatas dokumentā ir ietverta sīkāka informācija, bet es apkopoju informāciju šeit.

ATJAUNINĀT: GitHub lapai esmu pievienojis LCSC pasūtījumu saraksta Excel lapu.

Lielākā daļa izmantoto elektronisko detaļu ir SMD, un tas tika izvēlēts, lai ietaupītu vietu. Visām pasīvajām sastāvdaļām (rezistoriem, kondensatoriem) ir 1206 pēdas, un ir daži SOT-23 tranzistori, SMAF izmēra diodes un SOT-89 LDO, kā arī taimeris SOIC-8 555. Ir pielāgotas pēdas induktoram, slēdzim un skaņas signālam. Kā minēts iepriekš, visu šo komponentu produktu numuri ir marķēti shematiskajā diagrammā, un GitHub lapā ir pieejama augstākas kvalitātes shēmas PDF versija.

Tālāk ir uzskaitītas visas sastāvdaļas, kas izmantotas pilnas montāžas veikšanai, NAV iekļautas diskrētās elektroniskās detaļas, kas jāpasūta no LCSC vai līdzīga piegādātāja.

• PCB: pasūtiet no jebkura ražotāja, izmantojot Gerber failus, kas atrodami manā GitHub
• WEMOS D1 Mini vai klons (Amazon)
• 2,8 collu SPI skārienekrāns (Amazon)
• SBM-20 Geigera caurule ar noņemtajiem galiem (daudzi pārdevēji tiešsaistē)
• 3,7 V LiPo lādētāja plate (Amazon)
• Turnigy 3,7 V 1S 1C LiPo akumulators (49 x 34 x 10 mm) ar JST-PH savienotāju (HobbyKing)
• M3 x 22 mm iegremdētas skrūves (McMaster Carr)
• M3 x 8 mm sešstūra mašīnas skrūves (Amazon)
• M3 misiņa vītņots ieliktnis (Amazon)
• Vadoša vara lente (Amazon)

Papildus iepriekš minētajām daļām ir arī citas dažādas detaļas, aprīkojums un piederumi:

• Lodāmurs
• Karstā gaisa lodēšanas stacija (pēc izvēles)
• Tostera krāsns SMD atkārtotai plūsmai (pēc izvēles, vai nu dariet to, vai karstā gaisa staciju)
• Lodēšanas stieple
• Lodēšanas pasta
• Trafarets (pēc izvēles)
• 3D printeris
• PLA kvēldiegs
• Stiepļu vads ar 22 silikona izolāciju
• Sešstūra atslēgas

3. solis: montāžas soļi

1. Visus SMD komponentus vispirms pielodējiet pie PCB, izmantojot vēlamo metodi

2. Lodējiet akumulatora lādētāja paneli uz spilventiņiem SMD stilā

3. Lodēšanas tēviņš ved pie D1 Mini plates un pie LCD paneļa apakšējiem spilventiņiem

4. Lodējiet D1 Mini plati pie PCB

5. Nogrieziet visus izvirzītos vadus no D1 Mini otrā pusē

6. Izņemiet SD karšu lasītāju no LCD displeja. Tas traucēs citām PCB sastāvdaļām. Šim nolūkam darbojas skalošanas griezējs

7. Lodēšanas caurumu sastāvdaļas (JST savienotājs, LED)

8. Lodējiet LCD paneli pie PCB BEIDZOT. Pēc tam jūs nevarēsit atkausēt D1 Mini

9. Nogrieziet apakšējā pusē izvirzītos tērauda vadus no LCD paneļa, kas atrodas PCB otrā pusē

10. Izgrieziet divus apmēram 8 cm (3 collu) garus stieples gabalus un noņemiet galus

11. Lodējiet vienu no vadiem pie SBM-20 caurules anoda (stieņa)

12. Izmantojiet vara lenti, lai otru vadu piestiprinātu pie SBM-20 caurules korpusa

13. Alvas un lodējiet pārējos vadu galus pie PCB caurumiem caurumiem. Pārliecinieties, vai polaritāte ir pareiza.

14. Augšupielādējiet kodu D1 mini ar vēlamo IDE; Es izmantoju VS kodu ar PlatformIO. Ja lejupielādējat manu GitHub lapu, tai vajadzētu darboties bez izmaiņām

15. Pievienojiet akumulatoru JST savienotājam un ieslēdziet, lai pārbaudītu, vai tas darbojas!

16. 3D drukāt lietu un vāku

17. Pievienojiet misiņa vītņotos ieliktņus korpusā sešās caurumu vietās ar lodāmuru

18. Ievietojiet samontēto PCB korpusā un nostipriniet ar 3 8 mm skrūvēm. Divas augšpusē un viena apakšā

19. Novietojiet Geigera cauruli tukšajā PCB pusē (uz grila pusi) un nostipriniet ar maskēšanas lenti.

20. Ievietojiet akumulatoru augšpusē, sēžot virs SMD komponentiem. Vadiet vadus līdz spraugai korpusa apakšā. Nostipriniet ar maskēšanas lenti.

21. Uzstādiet vāku, izmantojot trīs 22 mm iegremdētas skrūves. Gatavs!

Spriegumu Geigera caurulē var noregulēt, izmantojot mainīgo rezistoru (R5), taču esmu noskaidrojis, ka potenciometra atstāšana noklusējuma vidējā pozīcijā rada nedaudz vairāk par 400 V, kas ir ideāli piemērots mūsu Geigera caurulei. Jūs varat pārbaudīt augstsprieguma izeju, izmantojot vai nu augstas pretestības zondi, vai arī izveidojot sprieguma dalītāju ar vismaz 100 Mhm kopējo pretestību.

4. solis. Secinājums

Manā testēšanā visas funkcijas lieliski darbojas trīs manis izgatavotajās vienībās, tāpēc es domāju, ka tas būs diezgan atkārtojams. Lūdzu, publicējiet savu būvi, ja jums tas izdosies!

Šis ir arī atvērtā koda projekts, tāpēc es labprāt redzētu izmaiņas un uzlabojumus, ko tajā veikuši citi! Esmu pārliecināts, ka ir daudz veidu, kā to uzlabot. Esmu mašīnbūves students un esmu tālu no ekspertiem elektronikas un kodēšanas jomā; tas tikko sākās kā hobija projekts, tāpēc es ceru uz vairāk atsauksmēm un veidiem, kā to uzlabot!

UPDATE: Es pārdodu dažus no tiem vietnē Tindie. Ja vēlaties to iegādāties, nevis pats to uzbūvēt, to varat atrast manā Tindie veikalā pārdošanai šeit!