Penghitung Geiger Baru dan Lebih Baik - Sekarang Dengan WiFi!: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Ini adalah versi terbaru dari penghitung Geiger saya dari Instructable ini. Itu cukup populer dan saya menerima banyak umpan balik dari orang-orang yang tertarik untuk membangunnya, jadi inilah sekuelnya:

GC-20. Sebuah counter Geiger, dosimeter dan stasiun pemantauan radiasi all-in-one! Sekarang 50% lebih sedikit, dan dengan banyak fitur perangkat lunak baru! Saya bahkan menulis Panduan Pengguna ini agar terlihat lebih seperti produk asli. Berikut daftar fitur utama yang dimiliki perangkat baru ini:

• Layar sentuh dikendalikan, GUI intuitif
• Menampilkan jumlah per menit, dosis saat ini, dan akumulasi dosis di layar beranda
• Tabung Geiger-Muller SBM-20 yang sensitif dan andal
• Waktu integrasi variabel untuk rata-rata laju dosis
• Mode hitungan waktunya untuk mengukur dosis rendah
• Pilih antara Sieverts dan Rems sebagai unit untuk laju dosis yang ditampilkan
• Ambang peringatan yang dapat disesuaikan pengguna
• Kalibrasi yang dapat disesuaikan untuk menghubungkan CPM dengan laju dosis untuk berbagai isotop
• Clicker yang dapat didengar dan indikator LED diaktifkan dan dinonaktifkan dari layar beranda
• Pencatatan data offline
• Posting data log massal ke layanan cloud (ThingSpeak) untuk membuat grafik, menganalisis, dan/atau menyimpan ke komputer
• Mode Stasiun Pemantauan: perangkat tetap terhubung ke WiFi dan secara teratur memposting tingkat radiasi sekitar ke saluran ThingSpeak
• Baterai LiPo isi ulang 2000 mAh dengan waktu pengoperasian 16 jam, port pengisian USB mikro
• Tidak ada pemrograman yang diperlukan dari pengguna akhir, pengaturan WiFi ditangani melalui GUI.

Silakan merujuk ke manual pengguna menggunakan tautan di atas untuk menjelajahi fitur perangkat lunak dan navigasi UI.

Langkah 1: Desain File dan Tautan Lainnya

Semua file desain, termasuk kode, Gerbers, STLs, SolidWorks Assembly, Skema Sirkuit, Bill of Materials, User Manual dan Build Guide dapat ditemukan di halaman GitHub saya untuk proyek tersebut.

Harap dicatat bahwa ini adalah proyek yang cukup terlibat dan memakan waktu dan membutuhkan pengetahuan tentang pemrograman di Arduino, dan keterampilan dalam menyolder SMD.

Ada halaman informasi untuk itu di situs web portofolio saya di sini, dan Anda juga dapat menemukan tautan langsung ke panduan pembuatan yang saya kumpulkan di sini.

Langkah 2: Suku Cadang dan Peralatan yang Dibutuhkan

Skema Sirkuit berisi label bagian untuk semua komponen elektronik diskrit yang digunakan dalam proyek ini. Saya membeli komponen ini dari LCSC, jadi memasukkan nomor bagian tersebut di bilah pencarian LCSC akan menunjukkan komponen persis yang dibutuhkan. Dokumen panduan build membahas lebih detail, tetapi saya akan merangkum informasinya di sini.

PEMBARUAN: Saya telah menambahkan lembar Excel dari daftar pesanan LCSC ke halaman GitHub.

Sebagian besar komponen elektronik yang digunakan adalah SMD, dan ini dipilih untuk menghemat ruang. Semua komponen pasif (resistor, kapasitor) memiliki tapak 1206, dan ada beberapa transistor SOT-23, dioda ukuran SMAF, dan SOT-89 LDO, dan timer SOIC-8 555. Ada jejak kaki khusus yang dibuat untuk induktor, sakelar, dan bel. Seperti disebutkan di atas, nomor produk untuk semua komponen ini diberi label pada diagram skematik, dan versi skema PDF dengan kualitas lebih tinggi tersedia di halaman GitHub.

Berikut ini adalah daftar semua komponen yang digunakan untuk membuat perakitan lengkap, TIDAK termasuk komponen elektronik terpisah yang dipesan dari LCSC atau pemasok serupa.

• PCB: Pesan dari produsen mana pun menggunakan file Gerber yang ada di GitHub saya
• WEMOS D1 Mini atau kloning (Amazon)
• Layar Sentuh SPI 2,8" (Amazon)
• Tabung Geiger SBM-20 dengan ujung dilepas (banyak vendor online)
• Papan pengisi daya LiPo 3,7 V (Amazon)
• Baterai Turnigy 3.7 V 1S 1C LiPo (49 x 34 x 10mm) dengan konektor JST-PH (HobbyKing)
• Sekrup Countersunk M3 x 22 mm (McMaster Carr)
• Sekrup mesin hex M3 x 8 mm (Amazon)
• Sisipan ulir kuningan M3 (Amazon)
• Pita tembaga konduktif (Amazon)

Selain suku cadang di atas, berbagai suku cadang, peralatan dan perlengkapan lainnya adalah:

• Besi solder
• Stasiun solder Udara Panas (opsional)
• Oven pemanggang roti untuk reflow SMD (opsional, lakukan ini atau stasiun udara panas)
• Kawat Solder
• pasta solder
• Stensil (opsional)
• pencetak 3D
• filamen PLA
• Kawat terdampar berisolasi silikon 22 gauge
• Kunci heksagonal

Langkah 3: Langkah Perakitan

1. Solder semua komponen SMD ke PCB terlebih dahulu, menggunakan metode pilihan Anda

2. Solder papan pengisi daya baterai ke bantalan bergaya SMD

3. Solder male mengarah ke papan D1 Mini dan ke bantalan bawah papan LCD

4. Solder papan Mini D1 ke PCB

5. Potong semua kabel yang menonjol dari D1 Mini di sisi lain

6. Lepaskan pembaca kartu SD dari layar LCD. Hal ini akan mengganggu komponen lain pada PCB. Pemotong flush berfungsi untuk ini

7. Solder melalui komponen lubang (konektor JST, LED)

8. Solder papan LCD ke PCB PADA AKHIR. Anda tidak akan dapat melepas solder D1 Mini setelah ini

9. Potong ujung bawah yang menonjol dari papan LCD di sisi lain dari PCB

10. Potong dua potong kawat yang terdampar dengan panjang masing-masing sekitar 8 cm (3 inci) dan lepaskan ujungnya

11. Solder salah satu kabel ke anoda (batang) tabung SBM-20

12. Gunakan pita Tembaga untuk menempelkan kabel lainnya ke badan tabung SBM-20

13. Timah dan solder ujung kabel lainnya ke bantalan lubang tembus pada PCB. Pastikan polaritasnya benar.

14. Unggah kode ke D1 mini dengan IDE pilihan Anda; Saya menggunakan Kode VS dengan PlatformIO. Jika Anda mengunduh halaman GitHub saya, itu akan berfungsi tanpa perlu perubahan apa pun

15. Pasang baterai ke konektor JST dan hidupkan untuk melihat apakah berfungsi!

16. Cetak 3D kasing dan penutupnya

17. Pasang sisipan berulir kuningan ke dalam enam lokasi lubang dalam kasing dengan besi solder

18. Pasang PCB yang sudah dirakit ke dalam casing dan kencangkan dengan 3 sekrup 8mm. Dua di atas dan satu di bawah

19. Tempatkan tabung Geiger di sisi kosong PCB (ke arah panggangan) dan kencangkan dengan selotip.

20. Masukkan baterai di atas, duduk di atas komponen SMD. Arahkan kabel ke celah di bagian bawah casing. Amankan dengan selotip.

21. Pasang penutup menggunakan tiga sekrup countersunk 22 mm. Selesai!

Tegangan ke tabung Geiger dapat disesuaikan menggunakan resistor variabel (R5), tetapi saya telah menemukan bahwa membiarkan potensiometer pada posisi tengah default menghasilkan lebih dari 400 V, yang sempurna untuk tabung Geiger kami. Anda dapat menguji output tegangan tinggi menggunakan probe impedansi tinggi, atau dengan membangun pembagi tegangan dengan impedansi total minimal 100 MOhm.

Langkah 4: Kesimpulan

Dalam pengujian saya, semua fitur bekerja dengan sempurna di tiga unit yang saya buat, jadi saya pikir ini akan cukup berulang. Silakan posting build Anda jika Anda akhirnya berhasil!

Juga, ini adalah proyek sumber terbuka jadi saya ingin melihat perubahan dan peningkatan yang dilakukan oleh orang lain! Saya yakin ada banyak cara untuk memperbaikinya. Saya seorang mahasiswa teknik mesin dan saya jauh dari ahli dalam bidang elektronika dan pengkodean; ini baru dimulai sebagai proyek hobi, jadi saya berharap lebih banyak umpan balik dan cara untuk membuatnya lebih baik!

UPDATE: Saya menjual beberapa ini di Tindie. Jika Anda ingin membelinya daripada membuatnya sendiri, Anda dapat menemukannya di toko Tindie saya untuk dijual di sini!