Contor Geiger nou și îmbunătățit - acum cu WiFi !: 4 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Aceasta este o versiune actualizată a contorului meu Geiger din acest instructabil. A fost destul de popular și am primit o mulțime de feedback de la oameni interesați să-l construiască, așa că iată continuarea:

GC-20. Un contor Geiger, dozimetru și stație de monitorizare a radiațiilor all-in-one! Acum, cu 50% mai puțin, și cu o mulțime de funcții software noi! Am scris chiar acest Manual de utilizare pentru a face să semene mai mult cu un produs real. Iată o listă cu principalele caracteristici pe care le are acest nou dispozitiv:

• GUI intuitiv controlat cu ecran tactil
• Afișează numărul pe minut, doza curentă și doza acumulată pe ecranul de pornire
• Tub sensibil și fiabil SBM-20 Geiger-Muller
• Timp de integrare variabil pentru media ratei dozei
• Mod de numărare temporizată pentru măsurarea dozelor mici
• Alegeți între Sieverts și Rems ca unități pentru rata de dozare afișată
• Prag de alertă ajustabil de utilizator
• Calibrare reglabilă pentru a raporta CPM la rata dozei pentru diferiți izotopi
• Clicker sonor și indicator LED activat și oprit de pe ecranul de pornire
• Jurnal de date offline
• Postați date înregistrate în bloc în serviciul cloud (ThingSpeak) pentru a grafica, analiza și / sau salva pe computer
• Modul Stație de monitorizare: dispozitivul rămâne conectat la WiFi și postează în mod regulat nivelul radiației ambientale pe canalul ThingSpeak
• Baterie LiPo reîncărcabilă de 2000 mAh cu o durată de funcționare de 16 ore, port de încărcare micro USB
• Nu este necesară programarea de la utilizatorul final, configurarea WiFi este gestionată prin GUI.

Vă rugăm să consultați manualul de utilizare folosind linkul de mai sus pentru a explora caracteristicile software-ului și navigarea UI.

Pasul 1: Creați fișiere și alte linkuri

Toate fișierele de proiectare, inclusiv codul, Gerbers, STL-urile, Asamblarea SolidWorks, Schema circuitului, Lista materialelor, Manualul utilizatorului și Ghidul de construcție pot fi găsite pe pagina mea GitHub pentru proiect.

Vă rugăm să rețineți că acesta este un proiect destul de implicat și care necesită mult timp și necesită anumite cunoștințe despre programarea în Arduino și abilități în lipirea SMD.

Există o pagină de informații pentru aceasta în site-ul meu portofoliu aici și puteți găsi, de asemenea, un link direct la ghidul de construcție pe care l-am pus împreună aici.

Pasul 2: Piese și echipamente necesare

Schema circuitului conține etichete de piese pentru toate componentele electronice discrete utilizate în acest proiect. Am cumpărat aceste componente de la LCSC, așa că introducerea acelor numere de piese în bara de căutare LCSC va afișa componentele exacte necesare. Documentul ghidului de construcție intră în mai multe detalii, dar voi rezuma informațiile aici.

ACTUALIZARE: Am adăugat o foaie Excel a listei de comenzi LCSC pe pagina GitHub.

Majoritatea componentelor electronice utilizate sunt SMD, iar aceasta a fost aleasă pentru a economisi spațiu. Toate componentele pasive (rezistențe, condensatori) au o amprentă de 1206 și există niște tranzistoare SOT-23, diode de dimensiuni SMAF și SOT-89 LDO și un temporizator SOIC-8 555. Există amprente personalizate pentru inductor, comutator și sonerie. Așa cum s-a menționat mai sus, numerele de produs pentru toate aceste componente sunt etichetate pe diagrama schematică, iar o versiune PDF de calitate superioară a schemei este disponibilă pe pagina GitHub.

Următoarea este o listă a tuturor componentelor utilizate pentru realizarea ansamblului complet, NU include componentele electronice discrete care trebuie comandate de la LCSC sau de la un furnizor similar.

• PCB: Comandați de la orice producător folosind fișiere Gerber găsite în GitHub
• WEMOS D1 Mini sau clonă (Amazon)
• Ecran tactil SPI de 2,8 "(Amazon)
• Tub SBM-20 Geiger cu capete scoase (mulți furnizori online)
• Placă de încărcare LiPo de 3,7 V (Amazon)
• Baterie Turnigy 3,7 V 1S 1C LiPo (49 x 34 x 10mm) cu conector JST-PH (HobbyKing)
• M3 x 22 mm Șuruburi zimțate (McMaster Carr)
• Șuruburi hexagonale M3 x 8 mm (Amazon)
• Insert filetat din alamă M3 (Amazon)
• Banda conductivă de cupru (Amazon)

În plus față de piesele de mai sus, alte piese, echipamente și consumabile diverse sunt:

• Ciocan de lipit
• Stație de lipire cu aer cald (opțional)
• Cuptor pentru prăjitor de pâine pentru reflux SMD (opțional, faceți acest lucru sau stația de aer cald)
• Sârmă de lipit
• Pastă de lipit
• Șablon (opțional)
• imprimantă 3d
• Filament PLA
• Sârmă torsadată izolată cu silicon, calibru 22
• Taste hexagonale

Pasul 3: Pașii de asamblare

1. Lipiți mai întâi toate componentele SMD pe PCB, utilizând metoda preferată

2. Lipiți placa încărcătorului de baterii pe tampoane în stil SMD

3. Mascul de lipit duce la placa D1 Mini și la plăcuțele inferioare ale plăcii LCD

4. Lipiți placa D1 Mini pe PCB

5. Tăiați toate cablurile proeminente de pe D1 Mini pe cealaltă parte

6. Scoateți cititorul de card SD de pe afișajul LCD. Acest lucru va interfera cu alte componente de pe PCB. Pentru aceasta funcționează un tăietor de culoare

7. Componente de găurit prin lipire (conector JST, LED)

8. Lipiți placa LCD pe PCB LA FINAL. Nu veți putea dezlipi D1 Mini după aceasta

9. Tăiați cablurile tată proeminente din partea de jos de pe placa LCD de pe cealaltă parte a PCB-ului

10. Tăiați două bucăți de sârmă torsadată de aproximativ 8 cm (3 in) lungime fiecare și curățați capetele

11. Lipiți unul dintre fire pe anodul (tija) tubului SBM-20

12. Folosiți banda de cupru pentru a atașa celălalt fir la corpul tubului SBM-20

13. Întindeți și lipiți celelalte capete ale firelor pe tampoanele orificiului traversant de pe PCB. Asigurați-vă că polaritatea este corectă.

14. Încărcați codul pe D1 mini cu IDE-ul dvs. preferat; Folosesc VS Code cu PlatformIO. Dacă descărcați pagina mea GitHub, aceasta ar trebui să funcționeze fără a fi nevoie de modificări

15. Atașați bateria la conectorul JST și porniți-o pentru a vedea dacă funcționează!

16. Imprimați 3D carcasa și capacul

17. Atașați inserțiile filetate din alamă în cele șase locații ale carcasei cu un fier de lipit

18. Instalați PCB-ul asamblat în carcasă și fixați-l cu 3 șuruburi de 8 mm. Două în partea de sus și una în partea de jos

19. Așezați tubul Geiger pe partea goală a PCB-ului (spre grătar) și fixați-o cu bandă de mascare.

20. Introduceți bateria deasupra, așezând deasupra componentelor SMD. Ghidați firele spre golul din partea de jos a carcasei. Fixați cu bandă de mascare.

21. Instalați capacul folosind trei șuruburi cu cap înecat de 22 mm. Terminat!

Tensiunea la tubul Geiger poate fi ajustată folosind rezistorul variabil (R5), dar am constatat că lăsarea potențiometrului în poziția mijlocie implicită produce puțin peste 400 V, ceea ce este perfect pentru tubul nostru Geiger. Puteți testa ieșirea de înaltă tensiune utilizând fie o sondă cu impedanță ridicată, fie construind un divizor de tensiune cu cel puțin 100 MOhms de impedanță totală.

Pasul 4: Concluzie

În testarea mea, toate caracteristicile funcționează perfect în cele trei unități pe care le-am realizat, așa că cred că acest lucru va fi destul de repetabil. Vă rugăm să publicați versiunea dvs. dacă ajungeți să o faceți!

De asemenea, acesta este un proiect open-source, așa că mi-ar plăcea să văd schimbările și îmbunătățirile aduse de alții! Sunt sigur că există multe modalități de a-l îmbunătăți. Sunt student la inginerie mecanică și sunt departe de a fi un expert în electronică și codificare; acest lucru tocmai a început ca un proiect de hobby, așa că sper mai multe feedback-uri și modalități de a-l îmbunătăți!

ACTUALIZARE: Vând câteva dintre acestea pe Tindie. Dacă doriți să cumpărați unul în loc să îl construiți singur, îl puteți găsi la magazinul meu Tindie de vânzare aici!