Ny og forbedret Geiger -tæller - nu med WiFi !: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette er en opdateret version af min Geiger -tæller fra denne Instructable. Det var ret populært, og jeg fik en god mængde feedback fra folk, der er interesserede i at bygge det, så her er fortsættelsen:

GC-20. En Geigertæller, dosimeter og strålingsovervågningsstation alt-i-et! Nu 50% mindre tyk, og med masser af nye softwarefunktioner! Jeg skrev endda denne brugervejledning for at få den til at ligne et ægte produkt mere. Her er en liste over de vigtigste funktioner denne nye enhed har:

• Berøringsskærmsstyret, intuitiv GUI
• Viser tællinger pr. Minut, nuværende dosis og akkumuleret dosis på startskærmen
• Følsomt og pålideligt SBM-20 Geiger-Muller-rør
• Variabel integrationstid til gennemsnitlig dosishastighed
• Timetællingstilstand til måling af lave doser
• Vælg mellem Sieverts og Rems som enhederne for den viste dosis
• Brugerjusterbar advarseltærskel
• Justerbar kalibrering for at relatere CPM til dosishastighed for forskellige isotoper
• Hørbar klikker og LED -indikator slås til og fra fra startskærmen
• Offline datalogning
• Send masse -loggede data til cloud service (ThingSpeak) for at tegne, analysere og/eller gemme på computeren
• Monitoring Station mode: enheden forbliver forbundet til WiFi og sender regelmæssigt omgivende strålingsniveau til ThingSpeak -kanalen
• 2000 mAh genopladeligt LiPo -batteri med en 16 timers driftstid, mikro USB -opladningsport
• Ingen programmering nødvendig fra slutbrugeren, WiFi -opsætning håndteres via GUI.

Se venligst brugermanualen ved hjælp af ovenstående link for at udforske softwarefunktionerne og UI -navigation.

Trin 1: Design filer og andre links

Alle designfiler, herunder koden, Gerbers, STL'er, SolidWorks Assembly, Circuit Schematic, Materialebillede, brugermanual og Build Guide kan findes på min GitHub -side til projektet.

Bemærk, at dette er et temmelig involveret og tidskrævende projekt og kræver en vis viden om programmering i Arduino og færdigheder i SMD-lodning.

Der er en informationsside til det på mit portfoliowebsted her, og du kan også finde et direkte link til den byggeguide, jeg har sammensat her.

Trin 2: Nødvendige dele og udstyr

Circuit Schematic indeholder deletiketter til alle diskrete elektroniske komponenter, der bruges i dette projekt. Jeg købte disse komponenter fra LCSC, så indtastning af disse varenumre i LCSC -søgelinjen viser de nøjagtige komponenter, der er nødvendige. Byggevejledningsdokumentet går mere i detaljer, men jeg vil opsummere oplysningerne her.

OPDATERING: Jeg har tilføjet et Excel -ark med LCSC -ordrelisten til GitHub -siden.

De fleste af de elektroniske dele, der bruges, er SMD, og dette blev valgt for at spare plads. Alle passive komponenter (modstande, kondensatorer) har et 1206 fodaftryk, og der er nogle SOT-23-transistorer, SMAF-størrelsesdioder og SOT-89 LDO og en SOIC-8 555-timer. Der er tilpassede fodspor til induktoren, kontakten og summeren. Som nævnt ovenfor er produktnumrene for alle disse komponenter mærket på det skematiske diagram, og en PDF -version af højere kvalitet af skematikken er tilgængelig på GitHub -siden.

Følgende er en liste over alle de komponenter, der bruges til at lave hele samlingen, IKKE inklusive de diskrete elektroniske komponenter, der skal bestilles fra LCSC eller en lignende leverandør.

• PCB: Bestil fra enhver producent ved hjælp af Gerber -filer, der findes i min GitHub
• WEMOS D1 Mini eller klon (Amazon)
• 2,8 "SPI Touchscreen (Amazon)
• SBM-20 Geiger-rør med ender taget af (mange leverandører online)
• 3,7 V LiPo oplader bord (Amazon)
• Turnigy 3,7 V 1S 1C LiPo batteri (49 x 34 x 10 mm) med JST-PH stik (HobbyKing)
• M3 x 22 mm Forsænkede skruer (McMaster Carr)
• M3 x 8 mm sekskantede maskinskruer (Amazon)
• M3 messing gevindindsats (Amazon)
• Ledende kobberbånd (Amazon)

Ud over ovenstående dele er andre diverse dele, udstyr og forsyninger:

• Loddekolbe
• Varmlufts loddestation (valgfrit)
• Brødrister til SMD reflow (valgfrit, enten gør dette eller varmluftsstationen)
• Loddetråd
• Loddemasse
• Stencil (valgfrit)
• 3D printer
• PLA filament
• Silikoneisoleret trådtråd 22 gauge
• Sekskantede nøgler

Trin 3: Monteringstrin

1. Lod alle SMD -komponenter først til printkortet ved hjælp af din foretrukne metode

2. Lod lod batteriopladeren til elektroderne i SMD-stil

3. Loddehane fører til D1 Mini -kortet og til bundpladerne på LCD -kortet

4. Lod D1 Mini -kortet til printkortet

5. Afskær alle fremspringende ledninger fra D1 Mini på den anden side

6. Fjern SD -kortlæseren fra LCD -displayet. Dette vil forstyrre andre komponenter på printkortet. En flush cutter fungerer til dette

7. Loddekomponenter (JST-stik, LED)

8. Lod lod LCD -kortet til printet i slutningen. Du vil ikke kunne aflodde D1 Mini efter dette

9. Skær de udragende hanledninger på undersiden af LCD-kortet på den anden side af printkortet

10. Klip to stykker strandet tråd på cirka 8 cm (3 in) lange hver, og stræk enderne af

11. Lod en af ledningerne til anoden (stangen) på SBM-20-røret

12. Brug kobberbåndet til at fastgøre den anden ledning til kroppen af SBM-20-røret

13. Tin og lod de andre ender af ledningerne til de gennemgående huller på printet. Sørg for, at polariteten er korrekt.

14. Upload koden til D1 mini med din foretrukne IDE; Jeg bruger VS Code med PlatformIO. Hvis du downloader min GitHub -side, burde den fungere uden at skulle ændre

15. Sæt batteriet i JST -stikket, og tænd for at se, om det virker!

16. 3D -print sagen og omslaget

17. Fastgør messinggevindindsatserne i de seks huller i kassen med et loddejern

18. Installer det samlede printkort i kabinettet og fastgør det med 3 8 mm skruer. To på toppen og en på bunden

19. Placer Geiger -røret på den tomme side af printkortet (mod grillen) og fastgør med malertape.

20. Indsæt batteriet ovenpå, siddende over SMD -komponenterne. Før ledningerne til hullet i bunden af kabinettet. Fastgør med malertape.

21. Monter dækslet med tre 22 mm forsænkede skruer. Færdig!

Spændingen til Geiger -røret kan justeres ved hjælp af den variable modstand (R5), men jeg har fundet ud af, at hvis man forlader potentiometeret i standard midterposition, produceres der lidt over 400 V, hvilket er perfekt til vores Geiger -rør. Du kan teste højspændingsudgangen ved hjælp af enten en højimpedansprobe eller ved at bygge en spændingsdeler med mindst 100 MOhm total impedans.

Trin 4: Konklusion

I min test fungerer alle funktioner perfekt i de tre enheder, jeg har lavet, så jeg tror, at dette bliver ret gentageligt. Send venligst dit build, hvis du ender med at klare det!

Dette er også et open source-projekt, så jeg ville elske at se ændringer og forbedringer foretaget af andre! Jeg er sikker på, at der er mange måder at forbedre det på. Jeg er maskiningeniør og er langt fra ekspert i elektronik og kodning; dette startede lige som et hobbyprojekt, så jeg håber på mere feedback og måder at gøre det bedre på!

OPDATERING: Jeg sælger et par af disse på Tindie. Hvis du gerne vil købe en i stedet for at bygge den selv, kan du finde den i min Tindie -butik til salg her!