Nov in izboljšan Geigerjev števec - zdaj z WiFi!: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

To je posodobljena različica mojega Geigerjevega števca iz tega Instructable. Bil je precej priljubljen in prejel sem veliko povratnih informacij od ljudi, ki jih zanima gradnja, zato je tukaj nadaljevanje:

GC-20. Geigerjev števec, dozimeter in postaja za nadzor sevanja vse v enem! Zdaj 50% manj debeline in z veliko novimi funkcijami programske opreme! Ta uporabniški priročnik sem celo napisal, da je videti bolj kot pravi izdelek. Tu je seznam glavnih funkcij te nove naprave:

• Intuitiven grafični vmesnik z zaslonom na dotik
• Na začetnem zaslonu prikaže števila na minuto, trenutni odmerek in nakopičeni odmerek
• Občutljiva in zanesljiva Geiger-Mullerjeva cev SBM-20
• Spremenljiv čas integracije za povprečno stopnjo odmerka
• Način časovnega štetja za merjenje majhnih odmerkov
• Kot enoti za prikazano jakost odmerka lahko izbirate med Sieverts in Rems
• Uporabniški nastavljiv prag opozorila
• Nastavljiva kalibracija za povezovanje CPM z močjo odmerka za različne izotope
• Zvočni kliker in LED indikator vklopljen in izklopljen z začetnega zaslona
• Beleženje podatkov brez povezave
• Objavite podatke v velikem obsegu v storitev v oblaku (ThingSpeak) za graf, analizo in/ali shranjevanje v računalnik
• Način nadzorne postaje: naprava ostane povezana z WiFi in redno objavlja raven sevanja v kanalu ThingSpeak
• 2000 mAh polnilna LiPo baterija s 16 -urnim časom delovanja, priključki za polnjenje mikro USB
• Končni uporabnik ne potrebuje programiranja, nastavitev WiFi se izvede prek grafičnega vmesnika.

Če želite raziskati funkcije programske opreme in navigacijo po uporabniškem vmesniku, si oglejte uporabniški priročnik na zgornji povezavi.

1. korak: Oblikujte datoteke in druge povezave

Vse oblikovalske datoteke, vključno s kodo, Gerbers, STLs, SolidWorks Assembly, Circuit Schematic, Bill of Materials, User Manual in Build Guide, najdete na moji strani GitHub za projekt.

Upoštevajte, da je to precej zapleten in dolgotrajen projekt ter zahteva nekaj znanja o programiranju v Arduinu in veščine spajkanja SMD.

Na spletnem mestu mojega portfelja je zanj stran z informacijami, tukaj pa najdete tudi neposredno povezavo do priročnika za izdelavo, ki sem ga sestavil tukaj.

2. korak: potrebni deli in oprema

Shema vezja vsebuje oznake delov za vse diskretne elektronske komponente, uporabljene v tem projektu. Te komponente sem kupil pri LCSC, zato bo vnos teh številk delov v iskalno vrstico LCSC prikazal natančno potrebne komponente. Dokument z navodili za gradnjo je podrobneje opisan, vendar bom tukaj povzela informacije.

UPDATE: Na stran GitHub sem dodal Excelov list seznama naročil LCSC.

Večina uporabljenih elektronskih delov je SMD, to pa je bilo izbrano za prihranek prostora. Vse pasivne komponente (upori, kondenzatorji) imajo odtis 1206 in obstaja nekaj tranzistorjev SOT-23, diode velikosti SMAF in SOT-89 LDO ter merilnik časa SOIC-8 555. Za induktor, stikalo in zvočni signal so narejeni odtisi po meri. Kot je navedeno zgoraj, so številke izdelkov za vse te komponente označene na shematskem diagramu, kakovostnejša različica sheme v PDF pa je na voljo na strani GitHub.

Spodaj je seznam vseh komponent, ki so bile uporabljene za izdelavo celotne sestave, NE vključno z diskretnimi elektronskimi komponentami, ki jih je treba naročiti pri LCSC ali podobnem dobavitelju.

• PCB: Naročite pri katerem koli proizvajalcu z uporabo datotek Gerber v mojem GitHubu
• WEMOS D1 Mini ali klon (Amazon)
• 2,8 -palčni zaslon na dotik SPI (Amazon)
• Geigerjeva cev SBM-20 z odstranjenimi konci (številni prodajalci na spletu)
• 3,7 V LiPo polnilna plošča (Amazon)
• Turnigy 3,7 V 1S 1C LiPo baterija (49 x 34 x 10 mm) s priključkom JST-PH (HobbyKing)
• M3 x 22 mm Vijaki (McMaster Carr)
• M3 x 8 mm šestrobi vijaki (Amazon)
• M3 medeninasti navojni vložek (Amazon)
• Prevodni bakreni trak (Amazon)

Poleg zgoraj navedenih delov so tudi drugi različni deli, oprema in zaloge:

• Spajkalnik
• Spajkalna postaja z vročim zrakom (neobvezno)
• Toaster za SMD reflow (neobvezno, naredite to ali postajo za vroč zrak)
• Spajkalna žica
• Spajkalna pasta
• Šablona (neobvezno)
• 3D tiskalnik
• PLA filament
• Napeta žica s silikonsko izolacijo 22
• Šesterokotni ključi

3. korak: Montažni koraki

1. Vse komponente SMD najprej spajkajte na tiskano vezje po želeni metodi

2. Ploščo za polnjenje baterij spajkajte na blazinice v slogu SMD

3. Spajkani moški vodi do plošče D1 Mini in do spodnjih ploščic plošče LCD

4. Spajkajte ploščo D1 Mini na tiskano vezje

5. Odrežite vse štrleče kable iz D1 Mini na drugi strani

6. Odstranite bralnik kartic SD z zaslona LCD. To bo vplivalo na druge komponente na tiskanem vezju. Za to deluje rezalni stroj

7. Komponente spajkanja skozi luknjo (konektor JST, LED)

8. Pritrdite ploščo LCD na tiskano vezje na koncu. Po tem D1 Mini ne boste mogli razpajkati

9. Odrežite spodnje štrleče moške vodnike iz plošče LCD na drugi strani tiskanega vezja

10. Odrežite dva kosa navezane žice, dolge približno 8 cm (3 in), in odstranite konce

11. Spajate eno od žic na anodo (palico) cevi SBM-20

12. Z bakrenim trakom pritrdite drugo žico na ohišje cevi SBM-20

13. Pokositrite in spajajte druge konce žic na ploščice skozi luknje na tiskanem vezju. Prepričajte se, da je polarnost pravilna.

14. Naložite kodo v D1 mini z želeno IDE; Uporabljam VS Code s PlatformIO. Če prenesete mojo stran GitHub, bi morala delovati brez kakršnih koli sprememb

15. Priključite baterijo na priključek JST in vklopite, da preverite, ali deluje!

16. 3D natisnite ohišje in ovitek

17. Medeninaste vložke z navojem pritrdite na šest mest lukenj v ohišju s spajkalnikom

18. Namestite sestavljeno tiskano vezje v ohišje in ga pritrdite s 3 8 mm vijaki. Dva na vrhu in eden na dnu

19. Geigerjevo cev postavite na prazno stran tiskanega vezja (proti žaru) in jo pritrdite z maskirnim trakom.

20. Baterijo vstavite na vrh in namestite nad komponente SMD. Vodite žice do reže na dnu ohišja. Zavarujte z lepilnim trakom.

21. Namestite pokrov s tremi 22 mm vijaki. Končano!

Napetost do Geigerjeve cevi lahko nastavite s spremenljivim uporom (R5), vendar sem ugotovil, da puščanje potenciometra v privzetem srednjem položaju proizvede nekaj več kot 400 V, kar je kot nalašč za našo cev Geiger. Visokonapetostni izhod lahko preizkusite s sondo z visoko impedanco ali z izgradnjo delilnika napetosti z najmanj 100 MOhms skupne impedance.

4. korak: Zaključek

Pri mojem testiranju vse funkcije odlično delujejo v treh enotah, ki sem jih naredil, zato mislim, da se bo to precej ponovljivo. Prosimo, objavite svojo zgradbo, če vam to uspe!

Tudi to je odprtokodni projekt, zato bi rad videl spremembe in izboljšave, ki so jih naredili drugi! Prepričan sem, da obstaja veliko načinov za njegovo izboljšanje. Sem študent strojništva in še zdaleč nisem strokovnjak za elektroniko in kodiranje; to se je šele začelo kot hobi projekt, zato upam na več povratnih informacij in načine, kako to izboljšati!

UPDATE: Nekaj teh prodajam na Tindie. Če bi ga radi kupili, namesto da bi ga sami zgradili, ga najdete v moji trgovini Tindie za prodajo tukaj!