Нов и подобрен брояч на Гейгер - сега с WiFi!: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Това е актуализирана версия на моя брояч на Geiger от този Instructable. Беше доста популярен и получих много отзиви от хора, които се интересуват от изграждането му, така че ето продължението:

GC-20. Брояч на Гайгер, дозиметър и станция за мониторинг на радиацията всичко в едно! Сега с 50% по -малко дебелина и с много нови софтуерни функции! Дори написах това ръководство за потребителя, за да изглежда по -скоро като истински продукт. Ето списък на основните функции на това ново устройство:

• Интуитивен графичен интерфейс, управляван със сензорен екран
• Показва броя на минута, текущата доза и натрупаната доза на началния екран
• Чувствителна и надеждна тръба Гейгер-Мюлер SBM-20
• Променливо време за интегриране за усредняване на мощността на дозата
• Режим на времево броене за измерване на ниски дози
• Изберете между Sieverts и Rems като единици за показаната мощност на дозата
• Регулируем от потребителя праг на предупреждение
• Регулируемо калибриране за свързване на CPM с мощността на дозата за различни изотопи
• Звуков щракващ и LED индикатор се включва и изключва от началния екран
• Офлайн регистриране на данни
• Публикувайте групово регистрирани данни в облачна услуга (ThingSpeak), за да ги графизирате, анализирате и/или запишете на компютър
• Режим на мониторинг станция: устройството остава свързано с WiFi и редовно публикува нивото на околната радиация в канала ThingSpeak
• 2000 mAh акумулаторна LiPo батерия с 16 часа време на работа, микро USB порт за зареждане
• Не се изисква програмиране от крайния потребител, настройката на WiFi се управлява чрез GUI.

Моля, вижте ръководството за потребителя, като използвате връзката по -горе, за да разгледате софтуерните функции и навигацията на потребителския интерфейс.

Стъпка 1: Проектиране на файлове и други връзки

Всички дизайнерски файлове, включително кода, Gerbers, STLs, SolidWorks Assembly, Circuit Schematic, Bill of Materials, User Manual и Build Guide могат да бъдат намерени на моята страница GitHub за проекта.

Моля, обърнете внимание, че това е доста сложен и отнемащ време проект и изисква известни познания по програмиране в Arduino и умения в SMD запояване.

Тук има страница с информация за него в моя уебсайт за портфолио, а също така можете да намерите директна връзка към ръководството за изграждане, което събрах тук.

Стъпка 2: Необходими части и оборудване

Схемата на веригата съдържа етикети на части за всички дискретни електронни компоненти, използвани в този проект. Купих тези компоненти от LCSC, така че въвеждането на тези номера в лентата за търсене на LCSC ще покаже точно необходимите компоненти. Документът за ръководство за изграждане влиза в повече подробности, но ще обобщя информацията тук.

АКТУАЛИЗАЦИЯ: Добавих лист на Excel от списъка с поръчки LCSC към страницата на GitHub.

Повечето от използваните електронни части са SMD и това е избрано за спестяване на място. Всички пасивни компоненти (резистори, кондензатори) имат 1206 отпечатък и има някои транзистори SOT-23, диоди с размер SMAF и SOT-89 LDO и таймер SOIC-8 555. Съществуват персонализирани отпечатъци за индуктора, превключвателя и зумера. Както бе споменато по -горе, номерата на продуктите за всички тези компоненти са обозначени на схематичната диаграма, а по -висококачествена PDF версия на схемата е достъпна на страницата на GitHub.

По -долу е даден списък на всички компоненти, използвани за пълното сглобяване, НЕ включително дискретни електронни компоненти, които да бъдат поръчани от LCSC или подобен доставчик.

• PCB: Поръчайте от всеки производител, използвайки Gerber файлове, намерени в моя GitHub
• WEMOS D1 Mini или клонинг (Amazon)
• 2.8 "SPI сензорен екран (Amazon)
• SBM-20 тръба на Гайгер със свалени краища (много доставчици онлайн)
• 3.7 V LiPo платка за зарядно устройство (Amazon)
• Turnigy 3,7 V 1S 1C LiPo батерия (49 x 34 x 10 mm) с JST-PH конектор (HobbyKing)
• M3 x 22 mm Винтове с потапяне (McMaster Carr)
• M3 x 8 mm винтове с шестостенна машина (Amazon)
• M3 месингова резба (Amazon)
• Проводима медна лента (Amazon)

В допълнение към горните части, други различни части, оборудване и консумативи са:

• Поялник
• Станция за запояване с горещ въздух (по избор)
• Тостер за SMD повторно подаване (по избор, направете това или станцията за горещ въздух)
• Спойка тел
• Паялна паста
• Шаблон (по избор)
• 3D принтер
• PLA нишка
• Свързана жица със силиконова изолация 22 габарит
• Шестостенни ключове

Стъпка 3: Стъпки за сглобяване

1. Запоявайте първо всички SMD компоненти към печатната платка, като използвате предпочитания от вас метод

2. Запояйте платката на зарядното устройство към подложки в SMD стил

3. Припойният мъжки проводник води към D1 Mini платката и към долните подложки на LCD платката

4. Запоявайте D1 Mini платката към печатната платка

5. Отрежете всички стърчащи проводници от D1 Mini от другата страна

6. Извадете четеца на SD карти от LCD дисплея. Това ще попречи на други компоненти на печатната платка. Фреза за промиване работи за това

7. Компоненти през отвори за запояване (JST конектор, LED)

8. Запоявайте LCD платката към печатната платка в края. Няма да можете да разпаявате D1 Mini след това

9. Отрежете долните изпъкнали мъжки проводници от LCD платката от другата страна на печатната платка

10. Нарежете две парчета навързана тел с дължина около 8 см (3 инча) всяка и отстранете краищата

11. Запоявайте един от проводниците към анода (пръта) на тръбата SBM-20

12. Използвайте медната лента, за да прикрепите другия проводник към тялото на тръбата SBM-20

13. Калайдисвайте и запоявайте другите краища на проводниците към подложките през отворите на печатната платка. Уверете се, че полярността е правилна.

14. Качете кода в D1 mini с предпочитаната от вас IDE; Използвам VS Code с PlatformIO. Ако изтеглите моята страница на GitHub, тя трябва да работи, без да се нуждаете от промени

15. Прикрепете батерията към JST конектора и включете, за да видите дали работи!

16. 3D печат на калъфа и корицата

17. Прикрепете месинговите вложки с резба към шестте отвора в кутията с поялник

18. Поставете сглобената платка в кутията и я закрепете с 3 8 мм винта. Два отгоре и един отдолу

19. Поставете тръбата на Гайгер от празната страна на печатната платка (към решетката) и я закрепете с маскираща лента.

20. Поставете батерията отгоре, разположена над SMD компонентите. Насочете проводниците към пролуката в долната част на кутията. Закрепете с маскираща лента.

21. Монтирайте капака, като използвате три 22 мм винта с вдлъбнатина. Свършен!

Напрежението към тръбата на Гайгер може да се регулира с помощта на променливия резистор (R5), но открих, че оставянето на потенциометъра в средното положение по подразбиране произвежда малко над 400 V, което е идеално за нашата тръба на Гайгер. Можете да тествате изхода за високо напрежение, използвайки сонда с висок импеданс или чрез изграждане на делител на напрежение с най-малко 100 MOhms общ импеданс.

Стъпка 4: Заключение

При моите тестове всички функции работят перфектно в трите блока, които направих, така че мисля, че това ще бъде доста повторимо. Моля, публикувайте вашата компилация, ако успеете!

Също така, това е проект с отворен код, така че бих искал да видя промени и подобрения, направени от други от него! Сигурен съм, че има много начини да го подобрим. Аз съм студент по машинно инженерство и далеч не съм експерт по електроника и кодиране; това току -що започна като хоби проект, така че се надявам на повече обратна връзка и начини да го подобря!

АКТУАЛИЗАЦИЯ: Продавам няколко от тях на Tindie. Ако искате да си купите такъв, вместо да го изграждате сами, можете да го намерите в моя магазин Tindie за продажба тук!