ახალი და გაუმჯობესებული გეიგერის მრიცხველი - ახლა WiFi- ით!: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

ეს არის ჩემი გეიგერის მრიცხველის განახლებული ვერსია ამ ინსტრუქციიდან. ის საკმაოდ პოპულარული იყო და მე მივიღე კარგი გამოხმაურება იმ ადამიანებისგან, რომლებიც დაინტერესებულნი იყვნენ მის მშენებლობაში, ასე რომ აქ არის გაგრძელება:

GC-20. გეიგერის მრიცხველი, დოზიმეტრი და რადიაციის მონიტორინგის სადგური ყველა ერთში! ახლა 50% -ით ნაკლებია და პროგრამული უზრუნველყოფის ახალი მახასიათებლებით! მე კი დავწერე ეს მომხმარებლის სახელმძღვანელო, რათა ის უფრო ნამდვილ პროდუქტს დაემსგავსოს. აქ მოცემულია ძირითადი მახასიათებლების ჩამონათვალი, რომელსაც აქვს ეს ახალი მოწყობილობა:

• სენსორული ეკრანით კონტროლირებადი, ინტუიციური GUI
• აჩვენებს რიცხვებს წუთში, მიმდინარე დოზას და დაგროვილ დოზას მთავარ ეკრანზე
• მგრძნობიარე და საიმედო SBM-20 გეიგერ-მიულერის მილი
• დოზის საშუალო მაჩვენებლის საშუალო ინტეგრაციის დრო
• დაბალი დოზების გაზომვის დროული დათვლის რეჟიმი
• აირჩიეთ Sieverts და Rems შორის ერთეულები ნაჩვენები დოზის განაკვეთისთვის
• მომხმარებლის რეგულირებადი გაფრთხილების ბარიერი
• რეგულირებადი დაკალიბრება CPM– ს დოზის მაჩვენებელთან დასაკავშირებლად სხვადასხვა იზოტოპებისთვის
• ხმოვანი დაჭერით და LED ინდიკატორი ჩართულია და გამორთულია საწყისი ეკრანიდან
• ხაზგარეშე მონაცემების ჟურნალი
• განათავსეთ ნაყარი შესული მონაცემები ღრუბლოვან სერვისში (ThingSpeak) გრაფიკზე, გასაანალიზებლად და/ან კომპიუტერში შესანახად
• მონიტორინგის სადგურის რეჟიმი: მოწყობილობა რჩება WiFi- სთან დაკავშირებული და რეგულარულად აქვეყნებს გარემოს რადიაციის დონეს ThingSpeak არხზე
• 2000 mAh დატენვის LiPo ბატარეა 16 საათიანი მუშაობის ხანგრძლივობით, მიკრო USB დატენვის პორტი
• არ არის საჭირო პროგრამირება საბოლოო მომხმარებლისგან, WiFi კონფიგურაცია დამუშავებულია GUI საშუალებით.

გთხოვთ, მიმართოთ მომხმარებლის სახელმძღვანელოს ზემოთ მოცემული ბმულის გამოყენებით პროგრამული უზრუნველყოფის მახასიათებლებისა და ინტერფეისის ნავიგაციის შესასწავლად.

ნაბიჯი 1: შექმენით ფაილები და სხვა ბმულები

ყველა დიზაინის ფაილი, მათ შორის კოდი, Gerbers, STLs, SolidWorks Assembly, Circuit Schematic, Bill of Materials, User Manual and Build Guide შეგიძლიათ იხილოთ ჩემს GitHub გვერდზე პროექტისთვის.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ეს არის საკმაოდ ჩართული და შრომატევადი პროექტი და მოითხოვს არდუინოს პროგრამირების გარკვეულ ცოდნას და SMD შედუღების უნარებს.

აქ არის ჩემი პორტფოლიოს ვებსაიტზე საინფორმაციო გვერდი და ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ პირდაპირი ბმული მშენებლობის სახელმძღვანელოსთან, რომელიც მე აქ შევადგინე.

ნაბიჯი 2: საჭირო ნაწილები და აღჭურვილობა

სქემის სქემა შეიცავს ნაწილს იარლიყს ამ პროექტში გამოყენებული ყველა დისკრეტული ელექტრონული კომპონენტისთვის. მე შევიძინე ეს კომპონენტები LCSC– დან, ამიტომ LCSC საძიებო ზოლში იმ ნაწილების ნომრების შეყვანა აჩვენებს საჭირო კომპონენტებს. სახელმძღვანელო დოკუმენტი უფრო დეტალურად არის აღწერილი, მაგრამ მე შევაჯამებ ინფორმაციას აქ.

განახლება: მე დავამატე LCSC შეკვეთების სიის Excel ფურცელი GitHub გვერდზე.

გამოყენებული ელექტრონული ნაწილების უმეტესობა არის SMD და ეს არჩეულია სივრცის დაზოგვის მიზნით. ყველა პასიურ კომპონენტს (რეზისტორები, კონდენსატორები) აქვს 1206 ნაკვალევი და არის SOT-23 ტრანზისტორი, SMAF ზომის დიოდები და SOT-89 LDO და SOIC-8 555 ქრონომეტრი. არსებობს საბაჟო ნაკვალევი, რომელიც დამზადებულია ინდუქტორის, გადამრთველისა და ზუზერისთვის. როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ყველა ამ კომპონენტის პროდუქტის ნომრები მითითებულია სქემატურ დიაგრამაზე, ხოლო სქემატური უფრო მაღალი ხარისხის PDF ვერსია ხელმისაწვდომია GitHub გვერდზე.

ქვემოთ მოცემულია ყველა კომპონენტის ჩამონათვალი, რომელიც გამოიყენება სრული შეკრებისთვის, მათ შორის არ არის დისკრეტული ელექტრონული კომპონენტები, რომლებიც უნდა შეუკვეთოთ LCSC– სგან ან მსგავსი მიმწოდებლისგან.

• PCB: შეუკვეთეთ ნებისმიერი მწარმოებლისგან Gerber ფაილების გამოყენებით, რომლებიც ნაპოვნია ჩემს GitHub– ში
• WEMOS D1 მინი ან კლონი (ამაზონი)
• 2.8 "SPI სენსორული ეკრანი (ამაზონი)
• SBM-20 Geiger მილი ამოღებული ბოლოებით (ბევრი გამყიდველი ონლაინ რეჟიმში)
• 3.7 V LiPo დამტენი დაფა (ამაზონი)
• Turnigy 3.7 V 1S 1C LiPo ბატარეა (49 x 34 x 10 მმ) JST-PH კონექტორით (HobbyKing)
• M3 x 22 მმ ხრახნიანი ხრახნები (McMaster Carr)
• M3 x 8 მმ hex მანქანა ხრახნები (Amazon)
• M3 სპილენძის ხრახნიანი ჩასმა (ამაზონი)
• გამტარი სპილენძის ლენტი (ამაზონი)

ზემოთ მოყვანილი ნაწილების გარდა, სხვა სხვადასხვა ნაწილები, აღჭურვილობა და მარაგია:

• გასაყიდი რკინა
• ცხელი ჰაერის შედუღების სადგური (სურვილისამებრ)
• ტოსტერი ღუმელი SMD reflow– სთვის (სურვილისამებრ, გააკეთეთ ეს ან ცხელი ჰაერის სადგური)
• შედუღების მავთული
• Solder პასტა
• შაბლონი (სურვილისამებრ)
• 3D პრინტერი
• PLA ძაფები
• სილიკონის იზოლირებული მავთული 22 ლიანდაგი
• ექვსკუთხა გასაღებები

ნაბიჯი 3: ასამბლეის ნაბიჯები

1. Sold ყველა SMD კომპონენტი PCB პირველი, გამოყენებით თქვენი სასურველი მეთოდი

2. შეაერთეთ ბატარეის დამტენი დაფა SMD სტილის ბალიშებზე

3. გამდნარი მამაკაცი მიჰყავს D1 Mini დაფაზე და LCD დაფის ქვედა ბალიშებზე

4. შეაერთეთ D1 მინი დაფა PCB- ზე

5. შეწყვიტეთ ყველა ამობურცული დენი D1 Mini– დან მეორე მხარეს

6. ამოიღეთ SD ბარათის წამკითხველი LCD ეკრანიდან. ეს ხელს შეუშლის PCB– ის სხვა კომპონენტებს. ფლეში საჭრელი ამისათვის მუშაობს

7. შედუღების კომპონენტები (JST კონექტორი, LED)

8. შეაერთეთ LCD დაფა PCB- ზე ბოლოს. ამის შემდეგ თქვენ ვერ შეძლებთ D1 Mini- ს მოხსნას

9. შეწყვიტეთ ქვედა მხრიდან გამომავალი მამრობითი სადენები LCD დაფიდან PCB- ის მეორე მხარეს

10. გაჭერით ორი ცალი მავთულის სიგრძე 8 სმ სიგრძის თითოეული და გაუსვით ბოლოები

11. შეაერთეთ ერთი მავთული SBM-20 მილის ანოდზე (როდზე)

12. გამოიყენეთ სპილენძის ლენტი SBM-20 მილის სხეულზე მეორე მავთულის შესაერთებლად

13. მოათავსეთ და შეაერთეთ მავთულის სხვა ბოლოები PCB- ის გამჭოლი ბალიშებით. დარწმუნდით, რომ პოლარობა სწორია.

14. ატვირთეთ კოდი D1 mini– ში თქვენი სასურველი IDE– ით; მე ვიყენებ VS კოდს PlatformIO– სთან ერთად. თუ გადმოწერთ ჩემს GitHub გვერდს, ის უნდა მუშაობდეს ყოველგვარი ცვლილებების გარეშე

15. მიამაგრეთ ბატარეა JST კონექტორზე და ჩართეთ თუ არა მუშაობს!

16. 3D ბეჭდვა საქმე და ყდა

17. მიამაგრეთ სპილენძის ხრახნიანი ჩანართები ყუთში ხვრელის ადგილას შედუღებული რკინით

18. დააინსტალირეთ აწყობილი PCB კორპუსში და დააფიქსირეთ 3 8 მმ ხრახნით. ორი თავზე და ერთი ბოლოში

19. მოათავსეთ გეიგერის მილი PCB– ის ცარიელ მხარეს (გრილისკენ) და დააფიქსირეთ ნიღაბი ლენტით.

20. ჩადეთ ბატარეა ზემოდან, ზის SMD კომპონენტებზე. მიჰყევით მავთულხლართებს საქმის ბოლოში. დაიცავით ნიღაბი ლენტით.

21. დააინსტალირეთ საფარი სამი 22 მმ საწინააღმდეგო ხრახნის გამოყენებით. Შესრულებულია!

გეიგერის მილზე ძაბვის რეგულირება შესაძლებელია ცვლადი რეზისტორის (R5) გამოყენებით, მაგრამ მე აღმოვაჩინე, რომ პოტენომეტრის ნაგულისხმევი საშუალო პოზიციის დატოვება აწარმოებს 400 ვ -ზე მეტს, რაც შესანიშნავია ჩვენი გეიგერის მილისთვის. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ მაღალი ძაბვის გამომუშავება მაღალი წინაღობის ზონდის გამოყენებით, ან შექმენით ძაბვის გამყოფი სულ მცირე 100 Mohms მთლიანი წინაღობით.

ნაბიჯი 4: დასკვნა

ჩემს ტესტირებაში, ყველა მახასიათებელი მშვენივრად მუშაობს ჩემს მიერ შექმნილ სამ ერთეულში, ამიტომ ვფიქრობ, რომ ეს საკმაოდ განმეორებადი იქნება. გთხოვთ გამოაქვეყნოთ თქვენი მშენებლობა, თუ საბოლოოდ დაამთავრებთ მას!

ასევე, ეს არის ღია კოდის პროექტი, ასე რომ მე სიამოვნებით ვიხილავდი ცვლილებებს და გაუმჯობესებებს სხვების მიერ! დარწმუნებული ვარ, რომ მისი გაუმჯობესების მრავალი გზა არსებობს. მე ვარ მექანიკის ინჟინერიის სტუდენტი და შორს ვარ ელექტრონიკისა და კოდირების ექსპერტისგან; ეს ახლახან დაიწყო, როგორც ჰობის პროექტი, ასე რომ, მე ვიმედოვნებ მეტი გამოხმაურებისა და გზების გასაუმჯობესებლად!

განახლება: მე ვყიდი მათგან რამდენიმე ტინდიზე. თუ გსურთ იყიდოთ ის ნაცვლად იმისა, რომ თავად ააშენოთ, შეგიძლიათ იპოვოთ ის ჩემს Tindie მაღაზიაში გასაყიდად აქ!