Ny og forbedret Geiger -teller - nå med WiFi !: 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Dette er en oppdatert versjon av min Geiger -teller fra denne Instructable. Det var ganske populært, og jeg fikk mange tilbakemeldinger fra folk som er interessert i å bygge det, så her er oppfølgeren:

GC-20. Alt-i-ett Geiger-teller, dosimeter og strålingsovervåkingsstasjon! Nå 50% mindre tykk, og med masse nye programvarefunksjoner! Jeg skrev til og med denne brukerhåndboken for å få den til å ligne mer på et ekte produkt. Her er en liste over hovedfunksjonene denne nye enheten har:

• Berøringsskjermstyrt, intuitivt GUI
• Viser tellinger per minutt, gjeldende dose og akkumulert dose på startskjermen
• Følsomt og pålitelig SBM-20 Geiger-Muller-rør
• Variabel integrasjonstid for gjennomsnittlig doseringshastighet
• Tidsinnstilt modus for måling av lave doser
• Velg mellom Sieverts og Rems som enheter for den viste doseringshastigheten
• Brukerjusterbar varslingsterskel
• Justerbar kalibrering for å relatere CPM til doseringshastighet for forskjellige isotoper
• Hørbar klikker og LED -indikator slås av og på fra startskjermen
• Datalogging uten nett
• Legg inn masse loggede data til skytjenesten (ThingSpeak) for å tegne, analysere og/eller lagre på datamaskinen
• Overvåkingsstasjonsmodus: enheten forblir tilkoblet Wi -Fi og legger regelmessig ut strålingsnivået til ThingSpeak -kanalen
• 2000 mAh oppladbart LiPo -batteri med 16 timers driftstid, mikro USB -ladeport
• Ingen programmering kreves fra sluttbrukeren, WiFi -oppsett håndteres gjennom GUI.

Se brukerhåndboken ved hjelp av lenken ovenfor for å utforske programvarefunksjonene og brukergrensesnittnavigasjonen.

Trinn 1: Design filer og andre lenker

Alle designfiler, inkludert koden, Gerbers, STL, SolidWorks Assembly, Circuit Schematic, Materialliste, brukerhåndbok og byggeguide, finnes på min GitHub -side for prosjektet.

Vær oppmerksom på at dette er et ganske involvert og tidkrevende prosjekt og krever litt kunnskap om programmering i Arduino, og ferdigheter i SMD-lodding.

Det er en informasjonsside for den på porteføljens nettsted her, og du kan også finne en direkte lenke til byggeguiden jeg satte sammen her.

Trinn 2: Nødvendige deler og utstyr

Kretsskjemaet inneholder deletiketter for alle diskrete elektroniske komponenter som brukes i dette prosjektet. Jeg kjøpte disse komponentene fra LCSC, så å skrive inn delnummerene i LCSC -søkefeltet viser de nøyaktige komponentene som trengs. Byggguide -dokumentet går mer i detalj, men jeg vil oppsummere informasjonen her.

OPPDATERING: Jeg har lagt til et Excel -ark med LCSC -bestillingslisten på GitHub -siden.

De fleste elektroniske delene som brukes er SMD, og dette ble valgt for å spare plass. Alle passive komponenter (motstander, kondensatorer) har et 1206 fotavtrykk, og det er noen SOT-23-transistorer, SMAF-størrelsesdioder og SOT-89 LDO, og en SOIC-8 555-timer. Det er tilpassede fotavtrykk laget for induktoren, bryteren og summeren. Som nevnt ovenfor er produktnumrene for alle disse komponentene merket på det skjematiske diagrammet, og en PDF -versjon av høyere kvalitet av skjematikken er tilgjengelig på GitHub -siden.

Følgende er en liste over alle komponentene som brukes til å lage hele monteringen, IKKE inkludert de diskrete elektroniske komponentene som skal bestilles fra LCSC eller en lignende leverandør.

• PCB: Bestill fra en hvilken som helst produsent som bruker Gerber -filer som finnes i min GitHub
• WEMOS D1 Mini eller klon (Amazon)
• 2,8 "SPI berøringsskjerm (Amazon)
• SBM-20 Geiger-rør med ender tatt av (mange leverandører online)
• 3,7 V LiPo ladekort (Amazon)
• Turnigy 3,7 V 1S 1C LiPo-batteri (49 x 34 x 10 mm) med JST-PH-kontakt (HobbyKing)
• M3 x 22 mm forsenkede skruer (McMaster Carr)
• M3 x 8 mm sekskantede maskinskruer (Amazon)
• M3 gjenget innsats i messing (Amazon)
• Ledende kobberbånd (Amazon)

I tillegg til delene ovenfor er andre diverse deler, utstyr og rekvisita:

• Loddejern
• Varmlufts loddestasjon (valgfritt)
• Brødrister for SMD reflow (valgfritt, enten gjør dette eller varmluftsstasjonen)
• Loddetråd
• Loddemasse
• Stencil (valgfritt)
• 3D -skriver
• PLA -filament
• Silikonisolert strandet ledning 22 gauge
• Sekskantnøkler

Trinn 3: Monteringstrinn

1. Lodd alle SMD -komponentene til PCB -en først, ved hjelp av din foretrukne metode

2. Lodd batteriladerkortet til putene i SMD-stil

3. Loddetinn fører til D1 Mini -kortet og til bunnputene på LCD -kortet

4. Lodd D1 Mini -kortet til PCB

5. Klipp av alle utstående ledninger fra D1 Mini på den andre siden

6. Fjern SD -kortleseren fra LCD -skjermen. Dette vil forstyrre andre komponenter på kretskortet. En flush cutter fungerer for dette

7. Loddehullskomponenter (JST-kontakt, LED)

8. Lodd LCD -kortet til kretskortet på slutten. Du vil ikke kunne avlodde D1 Mini etter dette

9. Klipp av de utstående hanledningene på undersiden fra LCD-kortet på den andre siden av kretskortet

10. Klipp to stykker strandet wire rundt 8 cm (3 in) lange hver og strip endene

11. Lod en av ledningene til anoden (stangen) på SBM-20-røret

12. Bruk kobberbåndet til å feste den andre ledningen til kroppen på SBM-20-røret

13. Tinn og lodd de andre endene av ledningene til de gjennomgående hullene på kretskortet. Sørg for at polariteten er riktig.

14. Last opp koden til D1 mini med din foretrukne IDE; Jeg bruker VS Code med PlatformIO. Hvis du laster ned GitHub -siden min, burde den fungere uten at du trenger å gjøre noen endringer

15. Fest batteriet til JST -kontakten og slå på for å se om det fungerer!

16. 3D -utskrift av etui og omslag

17. Fest de gjengede innsatsene i messing med et loddejern i de seks hullene i esken

18. Monter den monterte kretskortet i etuiet og fest med 3 8 mm skruer. To på toppen og en på bunnen

19. Plasser Geiger -røret på den tomme siden av kretskortet (mot grillen) og fest med maskeringstape.

20. Sett inn batteriet over toppen, sittende over SMD -komponentene. Før ledningene til hullet i bunnen av saken. Fest med maskeringstape.

21. Monter dekselet med tre 22 mm forsenkede skruer. Ferdig!

Spenningen til Geiger -røret kan justeres ved hjelp av den variable motstanden (R5), men jeg har funnet ut at å forlate potensiometeret i standard midtposisjon gir litt over 400 V, noe som er perfekt for vårt Geiger -rør. Du kan teste høyspenningsutgangen ved hjelp av enten en høyimpedansprobe eller ved å bygge en spenningsdeler med minst 100 MOhms total impedans.

Trinn 4: Konklusjon

I testingen min fungerer alle funksjonene perfekt i de tre enhetene jeg har laget, så jeg tror dette kommer til å bli ganske repeterbart. Vennligst legg ut bygningen din hvis du ender med å klare det!

Dette er også et åpen kildekode-prosjekt, så jeg vil gjerne se endringer og forbedringer gjort av andre! Jeg er sikker på at det er mange måter å forbedre det på. Jeg er maskiningeniør og er langt fra en ekspert på elektronikk og koding; dette begynte nettopp som et hobbyprosjekt, så jeg håper på flere tilbakemeldinger og måter å gjøre det bedre!

OPPDATERING: Jeg selger noen av disse på Tindie. Hvis du vil kjøpe en i stedet for å bygge den selv, kan du finne den i min Tindie -butikk til salgs her!