Arduino DIY Geiger Counter: 12 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այսպիսով, դուք պատվիրել եք DIY Geiger հաշվիչ և ցանկանում եք այն միացնել ձեր Arduino- ին: Դուք գնում եք առցանց և փորձում կրկնօրինակել, թե ինչպես են ուրիշները իրենց Geiger հաշվիչը կապել Arduino- ի հետ ՝ միայն սխալ բան գտնելու համար: Չնայած, որ ձեր Գայգերի հաշվիչը կարծես աշխատում է, ոչինչ չի աշխատում այնպես, ինչպես նկարագրված է DIY- ում, որին հետևում եք, երբ Geiger- ի հաշվիչը ձեր Arduino- ին միացնում եք:

Այս Ուղեցույցում ես կներկայացնեմ, թե ինչպես կարելի է վերացնել այս անսարքություններից մի քանիսը:

Հիշեք; հավաքեք և կոդավորեք Arduino- ն ամեն քայլ առ քայլ, եթե անմիջապես գնում եք ավարտված նախագծի և կա բաց թողնված մետաղալար կամ ծածկագրի տող, այն հավիտյան կպահանջի խնդիրը գտնելու համար:

Քայլ 1: Գործիքներ և մասեր

Նախատիպ տուփ Ես օգտագործեցի Ferrero Rocher կոնֆետի տուփ:

Փոքր հացաթուղթ

16x2 LCD

Arduino- ի տախտակ ՝ UNO կամ Nano

220 Ω դիմադրություն

Pot 10 kΩ կարգավորելի ռեզիստոր:

DIY Geiger Counter Kit

Jumper լարերը

Մարտկոցի միակցիչ կամ զրահ

Օսցիլոսկոպ

Նուրբ քթի տափակաբերան աքցան

Փոքր ստանդարտ պտուտակահան

Քայլ 2. Հավաքեք ձեր Geiger հաշվիչը

Ձեր Geiger խողովակի ցանկացած վնաս; և ձեր Geiger հաշվիչը չի աշխատի, այնպես որ օգտագործեք պաշտպանիչ ակրիլային ծածկը ՝ ձեր Geiger խողովակի վնասը կանխելու համար:

Այս հրահանգը վերաբերում է նրան, թե ինչպես ես նույն Geiger- ի հաշվիչը վերանորոգեցի կոտրված Geiger խողովակով և տեղադրեցի պաշտպանիչ ակրիլային ծածկը `ապագայում կոտրվածքները կանխելու համար:

www.instructables.com/id/Repairing-a-DIY-G…

Քայլ 3. Գեյգերի հաշվիչի էլեկտրական փորձարկում

Սկզբում օգտագործեք էլեկտրամատակարարման ճիշտ լարումը. USB լարը 5 վոլտ DC է մատակարարում անմիջապես ձեր համակարգչից, սակայն 3 AA մարտկոցի կրիչը նախատեսված է 1,5 վոլտ ալկալային մարտկոցների համար, որոնք կազմում են ընդհանուր լարման 4,5 վոլտ: Եթե օգտագործում եք 1,2 վոլտ վերալիցքավորվող NI-Cd կամ NI-MH մարտկոցներ, ապա ձեզ հարկավոր կլինի 4 AA մարտկոցի կրիչ ՝ 4.8 վոլտ ընդհանուր լարման համար: Եթե դուք օգտագործում եք 4,5 վոլտից պակաս, Geiger հաշվիչը կարող է չգործել այնպես, ինչպես պետք է:

Գեյգերի հաշվիչների ելքի վրա շատ քիչ միացում կա. այնքան ժամանակ, քանի դեռ բարձրախոսը թրթռացող ձայն է արձակում, և LED- ը թարթում է, դուք պետք է ազդանշան ստանաք VIN պինակի վրա:

Համոզված լինել ելքային ազդանշանում; մի տատանում միացրեք տատանումին `օքսիլոսկոպի զոնդի դրական կողմը VIN- ին միացնելով, իսկ տատանումների բացիկի կողմը` գետնին:

Գեյգերի հաշվիչը գործարկելու համար ֆոնային ճառագայթման փոխարեն սպասելու փոխարեն ես ծխի դետեկտորների իոնային խցիկից օգտագործեցի ամերիկիում -241 ՝ Գեյգերի հաշվիչների ռեակցիաները բարձրացնելու համար: Գեյգերի հաշվիչի ելքը սկսվում էր +3 վոլտից և իջնում էր մինչև 0 վոլտի ամեն անգամ, երբ Գայգերի խողովակն արձագանքում էր ալֆա մասնիկներին և մի պահ անց վերադառնում +3 վոլտ: Սա այն ազդանշանն է, որը դուք ձայնագրելու եք Arduino- ի հետ:

Քայլ 4: Լարերի տեղադրում

Գեյգերի հաշվիչը Arduino- ին և ձեր համակարգչին միացնելու երկու եղանակ կա:

Arduino- ի GND- ը միացրեք GIGER- ի հաշվիչի GND- ին:

Arduino- ի 5V- ը միացրեք Geiger հաշվիչի 5V- ին:

Գեյգերի հաշվիչի VIN- ը միացրեք Arduino- ի D2- ին:

Գեյգերի հաշվիչին միացված անկախ հզորությամբ:

Arduino- ի GND- ը միացրեք GIGER- ի հաշվիչի GND- ին:

Գեյգերի հաշվիչի VIN- ը միացրեք Arduino- ի D2- ին:

Միացրեք Arduino- ն ձեր համակարգչին:

Քայլ 5: Կոդ

Բացեք Arduino IDE- ն և բեռնեք ծածկագիրը:

// Այս Էսքիզը հաշվում է րոպեում զարկերակների քանակը:

// Arduino- ի GND- ը միացրեք GIGER- ի հաշվիչի GND- ին:

// Arduino- ի 5V- ը միացրեք Geiger հաշվիչի 5V- ին:

// Գեյգերի հաշվիչի VIN- ը միացրեք Arduino- ի D2- ին:

անստորագիր երկար հաշվարկներ; // փոփոխական GM Tube- ի իրադարձությունների համար

անստորագիր երկար նախորդ Միլիս; // փոփոխական ժամանակի չափման համար

void impulse () {// dipanggil setiap ada sinyal FALLING di pin 2

հաշվում է ++;

}

#սահմանել LOG_PERIOD 60000 // հաշվման տոկոսադրույքը

void setup () {// setup

հաշվում = 0;

Serial.begin (9600);

pinMode (2, Մուտք);

attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (2), իմպուլս, FALLING); // սահմանել արտաքին ընդհատումներ

Serial.println («Սկսել հաշվիչ»);

}

void loop () {// հիմնական ցիկլը

անստորագիր երկար հոսանք Millis = millis ();

եթե (ընթացիկ Միլիս - նախորդ Միլիս> LOG_PERIOD) {

նախորդ Միլիս = ընթացիկ Միլիս;

Serial.println (հաշվում է);

հաշվում = 0;

}

}

Գործիքներում ընտրեք ձեր օգտագործած Arduino- ն կամ այլ տախտակ:

Գործիքներում ընտրեք նավահանգիստը և ընկ

Վերբեռնեք ծածկագիրը:

Երբ ծածկագիրը վերբեռնվի Գործիքներ, ընտրեք Սերիայի մոնիտոր և դիտեք, թե ինչպես է աշխատում Գեյգերի հաշվիչը:

Փնտրեք թերություններ: Այս ծածկագրի միակ բանը այն է, որ դա մի փոքր հոգնեցուցիչ է, յուրաքանչյուր հաշվարկի համար պետք է սպասել 1 րոպե:

Քայլ 6: Serial.println VS Serial.print

Սա ծածկագրում հայտնաբերված առաջին խափանումներից մեկն է. հետևեք դրան ձեր ծածկագրում ՝ «Serial.println (cpm);» և «Serial.print (cpm);».

Serial.println (cpm); յուրաքանչյուր տպում տպելու է իր տողում:

Serial.print (cpm); նման կլինի մեկ մեծ համարի, որը տպում է յուրաքանչյուր համարը նույն տողում, ինչը անհնար է դարձնում ասել, թե որն է հաշվարկը:

Քայլ 7: J305 Ֆոնային ճառագայթման չափում

Նախ `հետին ճառագայթման չափումն է` բնական ճառագայթումը, որն արդեն գոյություն ունի բնականաբար: Թվարկված թիվը CPM- ն է (հաշվել րոպեում), որն ամեն րոպե կազմում է չափված ռադիոակտիվ մասնիկներ:

J305 ֆոնի միջին հաշվարկը կազմել է 15.6 CPM:

Քայլ 8. J305 Smխի տվիչ ճառագայթման չափում

Հազվագյուտ դեպք չէ, երբ Գայգերի հաշվիչը մի քանի անգամ տալիս է ձեզ նույն հաշվարկը, այնպես որ այն ճշտեք ճառագայթման աղբյուրով: Ես օգտագործեցի Americium- ի ճառագայթման չափումը `ծխի դետեկտորի իոնային խցիկ: Smokeխի տվիչը օգտագործում է Americium- ը որպես ալֆա մասնիկների աղբյուր, որոնք իոնացնում են ծխի մասնիկները օդում: Ես հեռացրեցի տվիչի մետաղյա կափարիչը, որպեսզի ալֆա և բետա մասնիկները գամմա մասնիկների հետ միասին կարողանան հասնել Գեյգերի խողովակին:

Եթե ամեն ինչ կարգին է, հաշիվները պետք է փոխվեն:

Americium-241 ծխի դետեկտորների իոնային խցիկի միջին հաշվարկը կազմել է 519 CPM:

Քայլ 9: SBM-20

Այս Arduino էսքիզը փոփոխված տարբերակ է ՝ գրված Ալեքս Բոգուսլավսկու կողմից:

Այս Էսքիզը 15 վայրկյանում հաշվում է իմպուլսների քանակը և այն դարձնում է հաշված րոպեների ՝ դարձնելով այն ավելի քիչ հոգնեցուցիչ:

Կոդ ես ավելացրել եմ «Serial.println (« Սկսել հաշվիչ »);»:

Կոդը փոխեցի; «Serial.print (cpm);» դեպի «Serial.println (cpm);».

«#Սահմանել LOG_PERIOD 15000»; հաշման ժամանակը սահմանում է 15 վայրկյան, ես այն փոխեցի «#սահմանել LOG_PERIOD 5000» կամ 5 վայրկյան: Միջինում ես ոչ մի նշանակալի տարբերություն չեմ գտել 1 րոպե կամ 15 վայրկյան և 5 վայրկյան հաշվելու միջև:

#ներառում

#սահմանել LOG_PERIOD 15000 // Անտառահատման ժամանակահատվածը միլիվայրկյաններով, առաջարկվող արժեքը `15000-60000:

#սահմանել MAX_PERIOD 60000 // Անտառահատումների առավելագույն ժամկետ ՝ առանց այս ուրվագիծը փոփոխելու

անստորագիր երկար հաշվարկներ; // փոփոխական GM Tube- ի իրադարձությունների համար

անստորագիր երկար cpm; // փոփոխական CPM- ի համար

անստորագիր int բազմապատկիչ; // փոփոխական այս ուրվագծում CPM հաշվարկման համար

անստորագիր երկար նախորդ Միլիս; // փոփոխական ժամանակի չափման համար

void tube_impulse () {// ենթածրագր Geiger Kit- ից իրադարձությունները ֆիքսելու համար

հաշվում է ++;

}

void setup () {// setup subprocedure

հաշվում = 0;

cpm = 0;

բազմապատկիչ = MAX_PERIOD / LOG_PERIOD; // բազմապատկիչ հաշվարկելը, կախված է ձեր տեղեկամատյանի ժամանակաշրջանից

Serial.begin (9600);

attachInterrupt (0, tube_impulse, FALLING); // սահմանել արտաքին ընդհատումներ

Serial.println («Սկսել հաշվիչ»); // ավելացրած կոդը

}

void loop () {// հիմնական ցիկլը

անստորագիր երկար հոսանք Millis = millis ();

եթե (ընթացիկ Միլիս - նախորդ Միլիս> LOG_PERIOD) {

նախորդ Միլիս = ընթացիկ Միլիս;

cpm = հաշվում * բազմապատկիչ;

Serial.println (cpm); // ծածկագիրը փոխեցի

հաշվում = 0;

}

}

SBM-20 ֆոնի միջին հաշվարկը կազմել է 23.4 CPM:

Քայլ 10. Geiger հաշվիչի միացում LCD- ով

LCD միացում.

LCD K կապը GND- ին

LCD Պին մինչև 220 Ω դիմադրության Vcc

LCD D7 փին դեպի թվային կապ 3

LCD D6 կապը թվային կապին 5

LCD D5 փին դեպի թվային կապ 6

LCD D4 կապը թվային կապին 7

LCD Միացնել կապը թվային կապին 8

LCD R/W քորոցը գետնին

LCD RS քորոց թվային կապում 9

LCD VO կապում `10 կՕմ կաթսա կարգավորելու համար

LCD Vcc կապը դեպի Vcc

LCD Vdd կապում GND- ին

Pot 10 kΩ կարգավորելի ռեզիստոր:

Vcc, Vo, Vdd

Գայգեր Counter

VIN թվային կապին 2

5 Վ -ից +5 Վ

GND գետնին

Քայլ 11: Geiger Counter LCD- ով

// ներառել գրադարանի ծածկագիրը.

#ներառում

#ներառում

#սահմանել LOG_PERIOD 15000 // Անտառահատման ժամանակահատվածը միլիվայրկյաններով, առաջարկվող արժեքը `15000-60000:

#սահմանել MAX_PERIOD 60000 // Անտառահատումների առավելագույն ժամկետ ՝ առանց այս ուրվագիծը փոփոխելու

#սահմանեք 00ԱՄԱՆԱԿԸ 60000.0 // (60 վրկ) մեկ րոպեի չափման ժամանակահատված

անկայուն անստորագիր երկար CNT; // փոփոխական ՝ դոզիմետրից ընդհատումները հաշվելու համար

անստորագիր երկար հաշվարկներ; // փոփոխական GM Tube- ի իրադարձությունների համար

անստորագիր երկար cpm; // փոփոխական CPM- ի համար

անստորագիր int բազմապատկիչ; // փոփոխական այս ուրվագծում CPM հաշվարկման համար

անստորագիր երկար նախորդ Միլիս; // փոփոխական ժամանակի չափման համար

անստորագիր երկարատև ժամանակաշրջան; // փոփոխական ժամանակի չափման համար

անստորագիր երկար CPM; // փոփոխական CPM- ի չափման համար

// գրադարան նախաստորագրել ինտերֆեյսի կապերի համարներով

LiquidCrystal LCD (9, 8, 7, 6, 5, 3);

void setup () {// setup

lcd. սկսել (16, 2);

CNT = 0;

CPM = 0;

dispPeriod = 0;

lcd.setCursor (0, 0);

lcd.print («RH Electronics»);

lcd.setCursor (0, 1);

lcd.print («Գայգերի հաշվիչ»);

ուշացում (2000);

cleanDisplay ();

attachInterrupt (0, GetEvent, FALLING); // Իրադարձություն 2 -րդ կապում

}

դատարկ շրջան () {

lcd.setCursor (0, 0); // տեքստ և CNT տպել LCD- ում

lcd.print ("CPM:");

lcd.setCursor (0, 1);

lcd.print ("CNT:");

lcd.setCursor (5, 1);

lcd.print (CNT);

եթե (millis ()> = dispPeriod + PERIOD) {// Եթե մեկ րոպեն ավարտվել է

cleanDisplay (); // Մաքրել LCD- ը

// Ինչ -որ բան արեք CNT- ի կուտակված իրադարձությունների վերաբերյալ….

lcd.setCursor (5, 0);

CPM = CNT;

lcd.print (CPM); // Displayուցադրել CPM

CNT = 0;

dispPeriod = millis ();

}

}

void GetEvent () {// Ստացեք իրադարձություն սարքից

CNT ++;

}

void cleanDisplay () {// Մաքրել LCD ռեժիմը

lcd. հստակ ();

lcd.setCursor (0, 0);

lcd.setCursor (0, 0);

}

Քայլ 12: Ֆայլեր

Ներբեռնեք և տեղադրեք այս ֆայլերը ձեր Arduino- ում:

Տեղադրեք յուրաքանչյուր.ino ֆայլը նույն անունով թղթապանակում: