Yeni ve Geliştirilmiş Geiger Sayacı - Şimdi WiFi İle!: 4 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu, bu Eğitilebilir Dosyadaki Geiger sayacımın güncellenmiş bir versiyonudur. Oldukça popülerdi ve onu inşa etmekle ilgilenen insanlardan çok sayıda geri bildirim aldım, işte devamı:

GC-20. Hepsi bir arada bir Geiger sayacı, dozimetre ve radyasyon izleme istasyonu! Şimdi %50 daha az kalınlık ve birçok yeni yazılım özelliği ile! Hatta daha çok gerçek bir ürün gibi görünmesi için bu Kullanım Kılavuzunu yazdım. İşte bu yeni cihazın sahip olduğu ana özelliklerin bir listesi:

• Dokunmatik ekran kontrollü, sezgisel GUI
• Ana ekranda dakika başına sayıları, mevcut dozu ve birikmiş dozu görüntüler
• Hassas ve güvenilir SBM-20 Geiger-Muller tüpü
• Ortalama doz oranı için değişken entegrasyon süresi
• Düşük dozları ölçmek için zamanlı sayım modu
• Görüntülenen doz hızı birimleri olarak Sieverts ve Rems arasında seçim yapın
• Kullanıcı tarafından ayarlanabilen uyarı eşiği
• Çeşitli izotoplar için CPM'yi doz hızıyla ilişkilendirmek için ayarlanabilir kalibrasyon
• Ana ekrandan açılıp kapatılan sesli tıklama ve LED göstergesi
• Çevrimdışı veri kaydı
• Grafik oluşturmak, analiz etmek ve/veya bilgisayara kaydetmek için toplu olarak günlüğe kaydedilen verileri bulut hizmetine (ThingSpeak) gönderin
• İzleme İstasyonu modu: cihaz WiFi'ye bağlı kalır ve düzenli olarak ortam radyasyon seviyesini ThingSpeak kanalına gönderir
• 16 saat çalışma süresine sahip 2000 mAh şarj edilebilir LiPo pil, mikro USB şarj bağlantı noktası
• Son kullanıcıdan programlama gerekmez, WiFi kurulumu GUI aracılığıyla gerçekleştirilir.

Yazılım özelliklerini ve UI navigasyonunu keşfetmek için lütfen yukarıdaki bağlantıyı kullanarak kullanım kılavuzuna bakın.

Adım 1: Dosyaları ve Diğer Bağlantıları Tasarlayın

Kod, Gerbers, STL'ler, SolidWorks Montajı, Devre Şeması, Malzeme Listesi, Kullanım Kılavuzu ve Yapı Kılavuzu dahil tüm tasarım dosyaları proje için GitHub sayfamda bulunabilir.

Lütfen bunun oldukça ilgili ve zaman alıcı bir proje olduğunu ve Arduino'da biraz programlama bilgisi ve SMD lehimleme becerileri gerektirdiğini unutmayın.

Portföy web sitemde bunun için bir bilgi sayfası var ve burada bir araya getirdiğim yapım kılavuzuna doğrudan bir bağlantı da bulabilirsiniz.

2. Adım: Gerekli Parçalar ve Ekipman

Devre Şeması, bu projede kullanılan tüm ayrı elektronik bileşenler için parça etiketleri içerir. Bu bileşenleri LCSC'den satın aldım, bu nedenle bu parça numaralarını LCSC arama çubuğuna girmek, gerekli bileşenleri tam olarak gösterecektir. Yapı kılavuzu belgesi daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır, ancak bilgileri burada özetleyeceğim.

GÜNCELLEME: GitHub sayfasına LCSC sipariş listesinin bir Excel sayfasını ekledim.

Kullanılan elektronik parçaların çoğu SMD'dir ve bu, yerden tasarruf etmek için seçilmiştir. Tüm pasif bileşenlerin (dirençler, kapasitörler) 1206 ayak izi vardır ve bazı SOT-23 transistörleri, SMAF boyutlu diyotlar ve SOT-89 LDO ve bir SOIC-8 555 zamanlayıcı vardır. İndüktör, anahtar ve buzzer için özel ayak izleri yapılmıştır. Yukarıda bahsedildiği gibi, tüm bu bileşenlerin ürün numaraları şematik diyagramda etiketlenmiştir ve şemanın daha kaliteli bir PDF versiyonu GitHub sayfasında mevcuttur.

Aşağıda, LCSC veya benzer bir tedarikçiden sipariş edilecek ayrı elektronik bileşenler dahil OLMAYAN, tam montajı yapmak için kullanılan tüm bileşenlerin bir listesi bulunmaktadır.

• PCB: GitHub'ımda bulunan Gerber dosyalarını kullanan herhangi bir üreticiden sipariş verin
• WEMOS D1 Mini veya klon (Amazon)
• 2,8" SPI Dokunmatik Ekran (Amazon)
• Uçları alınmış SBM-20 Geiger tüpü (çevrimiçi birçok satıcı)
• 3,7 V LiPo şarj kartı (Amazon)
• JST-PH konektörlü (HobbyKing) Turnigy 3,7 V 1S 1C LiPo pil (49 x 34 x 10 mm)
• M3 x 22 mm Havşa başlı vidalar (McMaster Carr)
• M3 x 8 mm altıgen makine vidaları (Amazon)
• M3 pirinç dişli uç (Amazon)
• İletken bakır bant (Amazon)

Yukarıdaki parçalara ek olarak, diğer çeşitli parça, ekipman ve sarf malzemeleri şunlardır:

• Havya
• Sıcak Hava lehimleme istasyonu (opsiyonel)
• SMD reflow için ekmek kızartma makinesi fırını (isteğe bağlı, bunu yapın veya sıcak hava istasyonu)
• lehim teli
• Lehim pastası
• Şablon (isteğe bağlı)
• 3 boyutlu yazıcı
• PLA filamenti
• Silikon yalıtımlı çok telli tel 22 gauge
• altıgen anahtarlar

Adım 3: Montaj Adımları

1. Tercih ettiğiniz yöntemi kullanarak önce tüm SMD bileşenlerini PCB'ye lehimleyin

2. Pil şarj kartını pedlere SMD tarzı lehimleyin

3. Lehim erkek, D1 Mini kartına ve LCD kartının alt pedlerine yol açar

4. D1 Mini kartını PCB'ye lehimleyin

5. Diğer taraftaki D1 Mini'den tüm çıkıntılı kabloları kesin

6. SD kart okuyucuyu LCD ekrandan çıkarın. Bu, PCB üzerindeki diğer bileşenlere müdahale edecektir. Bunun için bir gömme kesici çalışır

7. Lehim deliği bileşenleri (JST konektörü, LED)

8. SONUNDA LCD kartını PCB'ye lehimleyin. Bundan sonra D1 Mini'nin lehimini çözemeyeceksiniz

9. PCB'nin diğer tarafındaki LCD kartından alt taraftaki çıkıntılı erkek uçları kesin

10. Her biri yaklaşık 8 cm (3 inç) uzunluğunda iki telli teli kesin ve uçlarını soyun

11. Tellerden birini SBM-20 tüpünün anotuna (çubuğa) lehimleyin

12. Diğer kabloyu SBM-20 tüpünün gövdesine bağlamak için Bakır bandı kullanın.

13. Kabloların diğer uçlarını PCB üzerindeki açık delik pedlerine kalaylayın ve lehimleyin. Polaritenin doğru olduğundan emin olun.

14. Kodu, tercih ettiğiniz IDE ile D1 mini'ye yükleyin; VS Code'u PlatformIO ile kullanıyorum. GitHub sayfamı indirirseniz herhangi bir değişikliğe gerek kalmadan çalışması gerekir.

15. Pili JST konektörüne takın ve çalışıp çalışmadığını görmek için gücü açın!

16. Kasayı ve kapağı 3D yazdırın

17. Pirinç dişli ekleri bir havya ile kutudaki altı delik konumuna takın.

18. Birleştirilmiş PCB'yi kasaya takın ve 3 adet 8mm vidayla sabitleyin. İkisi üstte biri altta

19. Geiger tüpünü PCB'nin boş tarafına (ızgaraya doğru) yerleştirin ve maskeleme bandıyla sabitleyin.

20. Pili, SMD bileşenlerinin üzerine oturacak şekilde üste yerleştirin. Kabloları kasanın altındaki boşluğa yönlendirin. Maskeleme bandı ile sabitleyin.

21. Üç adet 22 mm havşa başlı vida kullanarak kapağı takın. Tamamlandı!

Geiger tüpünün voltajı, değişken direnç (R5) kullanılarak ayarlanabilir, ancak potansiyometreyi varsayılan orta konumda bırakmanın, Geiger tüpümüz için mükemmel olan 400 V'un biraz üzerinde ürettiğini buldum. Yüksek voltaj çıkışını, yüksek empedanslı bir prob kullanarak veya en az 100 MOhm toplam empedanslı bir voltaj bölücü oluşturarak test edebilirsiniz.

4. Adım: Sonuç

Testlerimde, yaptığım üç ünitede tüm özellikler mükemmel çalışıyor, bu yüzden bunun oldukça tekrarlanabilir olacağını düşünüyorum. Lütfen bitirirseniz yapınızı gönderin!

Ayrıca, bu açık kaynaklı bir projedir, bu yüzden başkaları tarafından yapılan değişiklikleri ve iyileştirmeleri görmeyi çok isterim! Eminim onu iyileştirmenin birçok yolu vardır. Ben bir makine mühendisliği öğrencisiyim ve elektronik ve kodlama konusunda uzman olmaktan çok uzağım; bu daha yeni bir hobi projesi olarak başladı, bu yüzden daha fazla geri bildirim ve onu daha iyi hale getirmenin yollarını umuyorum!

GÜNCELLEME: Bunlardan birkaçını Tindie'de satıyorum. Kendiniz yapmak yerine satın almak isterseniz, Tindie mağazamda burada satılık bulabilirsiniz!