מונה גייגר חדש ומשופר - עכשיו עם WiFi !: 4 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

זוהי גרסה מעודכנת של מונה Geiger שלי מתוך הוראה זו. הוא היה די פופולרי וקיבלתי משוב טוב מאנשים שמעוניינים לבנות אותו, אז הנה ההמשך:

ה- GC-20. עמדת הכל, באחד, דלפק מד, מד ודיסק. עכשיו 50% פחות עבה, ועם המון תכונות תוכנה חדשות! אפילו כתבתי את מדריך למשתמש זה כדי שייראה יותר כמו מוצר אמיתי. להלן רשימת התכונות העיקריות שיש למכשיר החדש הזה:

• ממשק משתמש ממשלתי מלא, אינטואיטיבי
• מציג ספירות לדקה, מינון נוכחי ומינון מצטבר במסך הבית
• צינור SBM-20 Geiger-Muller רגיש ואמין
• זמן אינטגרציה משתנה לקצב מינון ממוצע
• מצב ספירה מתוזמן למדידת מינונים נמוכים
• בחר בין Sieverts ו- Rems כיחידות לשיעור המינון המוצג
• סף התראה מתכוונן למשתמש
• כיול מתכוונן להתייחסות לאלף חשיפות לקצב המינון של איזוטופים שונים
• לחיצה קולית ומחוון LED מופעלים ומכבים ממסך הבית
• רישום נתונים לא מקוון
• פרסם נתונים שנרשמו בכמויות גדולות לשירות הענן (ThingSpeak) כדי לבצע גרף, ניתוח ו/או שמירה במחשב
• מצב תחנת ניטור: המכשיר נשאר מחובר ל- WiFi ומפרסם באופן קבוע את רמת הקרינה הסביבתית לערוץ ThingSpeak
• סוללת LiPo נטענת 2000 מיליאמפר / שעה עם זמן הפעלה של 16 שעות, יציאת טעינה מיקרו USB
• אין צורך בתכנות ממשתמש הקצה, הגדרת WiFi מטופלת באמצעות GUI.

עיין במדריך למשתמש באמצעות הקישור למעלה כדי לבחון את תכונות התוכנה וניווט בממשק המשתמש.

שלב 1: עיצוב קבצים וקישורים אחרים

כל קובצי העיצוב, כולל הקוד, גרברס, STLs, הרכבה של SolidWorks, סכמטי מעגלים, כתב חומרים, מדריך למשתמש ומדריך בנייה ניתן למצוא בדף GitHub שלי לפרויקט.

שימו לב שמדובר בפרויקט מעורב למדי ודורש זמן רב ודורש ידע כלשהו בתכנות בארדואינו, ומיומנויות בהלחמה SMD.

יש כאן דף מידע עליו באתר הפורטפוליו שלי, ותוכל למצוא גם קישור ישיר למדריך הבנייה שהרכבתי כאן.

שלב 2: דרושים חלקים וציוד

סכמטי המעגלים מכילים תוויות חלקים עבור כל הרכיבים האלקטרוניים הבודדים המשמשים בפרויקט זה. רכשתי רכיבים אלה מ- LCSC, כך שהזנת מספרים אלה בשורת החיפוש של LCSC תציג את הרכיבים המדויקים הדרושים. מסמך מדריך הבנייה מפרט יותר, אך אסכם את המידע כאן.

עדכון: הוספתי דף Excel של רשימת ההזמנות של LCSC לדף GitHub.

רוב החלקים האלקטרוניים המשמשים הם SMD, וזה נבחר כדי לחסוך מקום. לכל הרכיבים הפסיביים (נגדים, קבלים) יש טביעת רגל של 1206, ויש כמה טרנזיסטורים SOT-23, דיודות בגודל SMAF ו- SOT-89 LDO וטיימר SOIC-8 555. ישנן עקבות מותאמות אישית עבור המשרן, המתג והזמזם. כפי שצוין לעיל, מספרי המוצרים של כל הרכיבים הללו מסומנים בתרשים הסכימטי, וגרסת PDF באיכות גבוהה יותר של הסכימה זמינה בדף GitHub.

להלן רשימה של כל הרכיבים המשמשים לביצוע ההרכבה המלאה, לא כולל הרכיבים האלקטרוניים הנפרדים להזמנה מ- LCSC או מספק דומה.

• PCB: הזמנה מכל יצרן באמצעות קבצי Gerber הנמצאים ב- GitHub שלי
• WEMOS D1 מיני או שיבוט (אמזון)
• מסך מגע SPI 2.8 אינץ '(אמזון)
• צינור SBM-20 Geiger עם קצוות שהוסרו (ספקים רבים באינטרנט)
• לוח מטען 3.7 V LiPo (אמזון)
• סוללת ליני 3.7 V 1S 1C LiPo (49 x 34 x 10 מ"מ) עם מחבר JST-PH (HobbyKing)
• ברגים M3 x 22 מ"מ שקוע (McMaster Carr)
• ברגי מכונות משושה M3 x 8 מ"מ (אמזון)
• תוספת הברגה מפליז M3 (אמזון)
• סרט נחושת מוליך (אמזון)

בנוסף לחלקים לעיל, חלקים, ציוד וחומרים שונים אחרים:

• מלחם
• תחנת הלחמת אוויר חם (אופציונלי)
• תנור טוסטר להזרמת SMD (אופציונלי, עשה זאת או תחנת האוויר החם)
• חוט הלחמה
• משחת הלחמה
• סטנסיל (אופציונלי)
• מדפסת תלת מימד
• נימה PLA
• חוט תקוע מבודד סיליקון 22 מד
• מפתחות משושה

שלב 3: שלבי הרכבה

1. קודם כל, הלחם את כל רכיבי ה- SMD למחשב הלוח, בשיטה המועדפת עליך

2. הלחם את לוח מטען הסוללות לרפידות בסגנון SMD

3. זכר הלחמה מוביל ללוח D1 מיני ולרפידות התחתונות של לוח ה- LCD

4. הלחם את לוח D1 מיני ללוח הלוח

5. חותכים את כל מוליכים בולטים מה- D1 Mini בצד השני

.6 הסר את קורא כרטיסי ה- SD מתצוגת ה- LCD. זה יפריע לרכיבים אחרים במחשב הלוח. חותך סומק עובד בשביל זה

7. רכיבי הלחמה דרך חור (מחבר JST, LED)

8. הלחם את לוח ה- LCD למחשב הלוח בסוף. לאחר מכן לא תוכל להסיר את הלחמת ה- D1 Mini

9. חותכים את מוליכי הזכר הבולטים בצד התחתון מלוח ה- LCD בצד השני של הלוח הלוח

10. חותכים שתי חתיכות חוט תקוע באורך של כ 8 ס מ (3 אינץ ') כל אחת ומפשיטים את הקצוות

11. הלחם אחד החוטים לאנודה (מוט) של צינור SBM-20

12. השתמש בקלטת הנחושת כדי לחבר את החוט השני לגוף הצינור SBM-20

13. הפח והלחם את הקצוות האחרים של החוטים לרפידות החור המעבר על הלוח. וודא שהקוטביות נכונה.

14. העלה את הקוד ל- D1 mini עם ה- IDE המועדף עליך; אני משתמש בקוד VS עם PlatformIO. אם תוריד את דף GitHub שלי, הוא אמור לעבוד ללא צורך בשינויים

15. חבר את הסוללה למחבר JST והפעל אותו כדי לראות אם הוא פועל!

16. הדפס את המארז והכריכה בתלת מימד

17. חבר את המוסכים המושחלים מפליז לששת מיקומי החורים במארז בעזרת מלחם

18. התקן את הלוח המורכב בתוך המארז ואבטח אותו בעזרת 3 ברגים של 8 מ מ. שניים למעלה ואחד בתחתית

19. הנח את צינור הגייגר על הצד הריק של הלוח המודרני (לכיוון הגריל) והדק בעזרת סרט מסקינג.

20. הכנס את הסוללה למעלה, יושב מעל רכיבי ה- SMD. הנח את החוטים לפער שבתחתית המארז. מאובטחים בעזרת סרט מסקינג.

21. התקן את המכסה באמצעות שלושה ברגים שקועים 22 מ מ. בוצע!

ניתן לכוונן את המתח לצינור גייגר באמצעות הנגד המשתנה (R5), אך גיליתי שהשארת הפוטנציומטר במצב האמצעי המוגדר כברירת מחדל מייצרת קצת יותר מ -400 וולט, וזה מושלם עבור צינור הגייגר שלנו. אתה יכול לבדוק את יציאת המתח הגבוה באמצעות בדיקה בעלת עכבה גבוהה, או על ידי בניית מחלק מתח עם לפחות 100 MOhms של עכבה כוללת.

שלב 4: מסקנה

בבדיקות שלי, כל התכונות פועלות בצורה מושלמת בשלוש היחידות שיצרתי, אז אני חושב שזה יהיה די חוזר. אנא פרסם את המבנה שלך אם תצליח בסופו של דבר!

כמו כן, זהו פרוייקט קוד פתוח ולכן אשמח לראות שינויים ושיפורים שנעשו בו על ידי אחרים! אני בטוח שיש הרבה דרכים לשפר את זה. אני סטודנט להנדסת מכונות ואני רחוק מלהיות מומחה לאלקטרוניקה וקידוד; זה רק התחיל כפרויקט תחביב, אז אני מקווה למשוב נוסף ודרכים לשפר אותו!

עדכון: אני מוכר כמה כאלה ב- Tindie. אם אתה רוצה לקנות אחד במקום לבנות אותו בעצמך, תוכל למצוא אותו בחנות Tindie שלי למכירה כאן!