Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

    Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

    Доброго времени суток, уважаемые самоделкины!
    В этой статье Константин, мастерская How-todo, подробно покажет способ изготовления простого дозиметра на Arduino nano и СБМ20 (СТС-5).

    Дозиметр, по своему принципу работы - это весьма простое устройство.

    Для его сборки нам потребуется:

    Собственно, устройство регистрации заряженных частиц, в качестве которого мы будем использовать трубку Гейгера.

    Высоковольтный источник питания для нее, с выходным напряжением около 400 В.
    Устройство индикации, звуковой или световой, которое будет сообщать о пробоях в трубке.

    В простейшем случае в качестве индикатора можно использовать динамик.

    Заряженная частица, ударяясь о стенку счетчика, выбивает из нее электроны.
    И в газе, которым заполнена трубка, возникает пробой. На очень короткое время через трубку поступает питание на динамик, и он щелкает. Конечно же, все согласятся, что щелчки - это не самый лучший способ получения информации.

    Щелчки, конечно, смогут предупредить о повышении фона, но подсчитывать их при помощи секундомера, для получения точных показаний, просто устаревший метод.

    Воспользуемся новыми технологиями, и прикрутим к трубке электронный мозг с дисплеем.


    Переходим к практике. Электроника представлена в виде платы Arduino nano.
    Программа весьма проста, она подсчитывает количество пробоев трубки за определенный временной интервал, и выводит полученные данные на экран.

    Также в момент пробоя отображается символ радиации, а также индикатор заряда батареи.

    Источником питания устройства служит аккумулятор 18650.

    По причине того, что плата arduino питается от 5Вольт, установлен модуль с преобразователем.
    Также установлена плата управления зарядкой аккумулятора, чтобы устройство было полностью автономным.

    Трудности начались, когда автор стал решать вопрос с высоковольтным преобразователем.
    Первоначально он сделал его сам. Намотал трансформатор на ферритовом сердечнике, порядка 600 витков вторички.

    Сигнал на него подал из встроенного в Arduino ШИМ. Через транзистор это работает вполне нормально.

    Автору же мне хотелось сделать конструкцию доступной для повторения любому, даже начинающему самоделкину.
    Спустя некоторое время, Константин нашел высоковольтные преобразователи на алиэкспрессе.
    Начнем испытывать покупную версию. Выдал он максимально 300 Вольт, при заявленных аж 620.

    Заказав другой, он оказался других размеров, при том, что в описании указаны предыдущие.
    Последний преобразователь таки сподобился выдать необходимое напряжение в 400 В, максимальное составило 450, при заявленном производителем 1200В.

    Переделываем корпус под другой размер преобразователя.

    В конечном итоге у нас получается конструкция, которая почти полностью состоит из модулей.

    Повышающий преобразователь.

    Плата управления зарядом АКБ.

    5 вольтовый повышающий модуль.

    Мозг в виде arduino nano.

    Дисплей 128 на 64, но в итоге будет применен 128 на 32 пикселя.


    Также потребуются транзисторы 2N3904, резисторы на 10МОм и 10КОм, конденсатор емкостью 470пФ.


    Двухпозиционный переключатель.

    Аккумуляторная батарея, buzzer со встроенным генератором.

    И, конечно, главный элемент - счетчик Гейгера, примененная модель СТС5.


    Ее можно заменить на похожий, СБМ20, да и в принципе любой похожий.
    При замене счетчика необходимо будет вносить коррективы в программу, согласно документации датчика.
    У использованного счетчика СТС5 количество микрорентген в час соответствуют количеству пробоев в трубке за 60 секунд.

    Корпус, как обычно, распечатан на 3D принтере.




    Начинаем собирать.
    Первым делом необходимо установить выходное напряжение преобразователя при помощи подстроечного резистора.

    По документации, для СТС5 оно составляет около 410 Вольт.

    Далее просто соединяем все модули по схеме.

    Модульный принцип упрощает схемотехнику до минимума.
    При сборке желательно использовать жесткие одножильные провода, например от витой пары.

    Благодаря им все устройство легко собрать на столе.

    После сборки просто помещаем его в корпус.

    Важный нюанс. Для того чтобы наше устройство заработало, необходимо установить перемычку на высоковольтном модуле.

    Ей соединяем минус входа с минусом выхода.

    Но мы не можем управлять высоким напряжением непосредственно с помощью Arduino. Для этого сделаем схему развязки на транзисторе.

    Паяем навесным монтажом, изолируем термоклеем или термоусадкой, кому как удобнее.




    В разъеме положительного высоковольтного выхода устанавливаем 10МОм резистор.




    Клеммы подключения самой трубки желательно делать из медной фольги.



    Но для тестов можно закрепить и на скрутках. Соблюдайте полярность трубки.
    Устанавливаем дисплей, подключаем его шлейфом с разъемами.




    Очень хорошо проверяйте изоляцию, экран расположен рядом с высоковольтным модулем.




    Навесной монтаж готов, устанавливаем всю конструкцию в корпус.


    Все закончено, устройство показывает нормальный радиационный фон.



    Ссылки на компоненты.
    Arduino Nano
    400V DC-DC power supply
    128*32 OLED
    Прошивка
    3Д модель корпуса

    Счетчик Гейгера для Вас представил автор проекта Константин, мастерская How-todo.


    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Копилка со счётчиком монет

    Интерактивные тумбы для мероприятий (BrainSystem)

    7.9
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.3
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.05 из 10 (голосов: 20 / История оценок)

    Добавить комментарий

    92 комментария
    Евгений Васильевич
    поделитесь рабочей схемой и кодом. Если можно то на почту kononenko-ev@mail.ru
    ....ну и вообще бесят проекты где люди уже и схемы рисовать нехотят...расчет наверное на дибилов идет
    Гость Константин
    Друзья, поделитесь пожалуйста рабочей схемой и кодом, уже весь мозг сломал - ничего не получается. Если можно то на почту nkostya@inbox.ru. 
    Гость Егор
    Нікі технодрайвер,
    Да, пожалуйста
    Нікі технодрайвер
    Привет всем , комуто надо работующий код ?
    Гость Pavel
    Я приветствую всех здесь!
    Я также построил этот счетчик гейгера с ардуином.
    счетчик гейгера с ардуином не работает.
    Беспокойство в течение нескольких дней...
    Кто-нибудь может мне посоветовать?
    Спасибо.
    Извините, пишу через гугл переводчик.
    Слова могут иметь измененное значение.
    С уважением, Павел.
    Иван_Похмельев
    при повышенном фоне ардуино не успеет среагировать на все пробои датчика

    Откуда Вы берёте повышенный фон?
    на базе транзистора при пробое где то 1-1.2 вольта
    Как фиксировали столь высокое напряжение?
    les1200
    Приветствую, у меня почему то происходят ложные срабатывания похожие на наводки . Со светодиодом все нормально работает так же как и зуммер четкие срабатывания. И ещё как мне кажется , что при повышенном фоне ардуино не успеет среагировать на все пробои датчика . Возможно нужно это подкорректировать программно.
    В итоге не работает так как надо , хотя на базе транзистора при пробое где то 1-1.2 вольта и он открывается но ардуино не всегда фиксирует данные пробои. Опять же ссылаюсь на то что возможно программно можно это устранить
    Иван_Похмельев
    Цитата: les1200
    между пином d2 и землёй Ардуино 0.7 в
    Значит, к d2 подключена база транзистора.
    Дончанин
    Срабатывать должно между пином Д2 и эмитером транзистора. Сигнал очень короткий. Поставьте светодиод. Проверьте везде напряжение. У меня после повышающего трансформатора идет где-то 385-387 В, а после резистора 10М - 180 В. Проверьте распиновку транзистора у кт315, база не по середине. Вообще у меня стоит ВС 547, но это не суть важно, любой подобный npn транзистор. Если не помогает, возможно, проблема в датчике.
    les1200
    Цитата: Дончанин
    Номинал от 200 Ом до 1Ком, любой.

    Странно но у меня между пином d2 и землёй Ардуино 0.7 в и без изменений, поэтому не идёт счёт, подскажите что может быть? Собрал по ваше схеме и все равно не работает (((
    Дончанин
    Номинал от 200 Ом до 1Ком, любой.
    les1200
    Цитата: Дончанин
    Вот по такой схеме все работает. Светодиод умышленно стоит не через ардуину, это для проверки. Т.к. при подключении дисплея, у ардуины проблемы со счетом импульсов. Это связано с прерываниями. И пока все настроишь афигеешь. На ардуино.ру есть тема про самодельный дозиметр ArDos, рекомендую всем почитать. А светодиод не зависим, и срабатывает четко по импульсам.

    Здесь моя тема, присоединяйтесь. Дозиметр почти готов, корпус распечатан, дисплей OLED 128*64
    https://forum.flprog.ru/viewtopic.php?f=54&t=5823

    Насчёт ArDos читал, сделано давольно таки профессионально , но на мою атмегу 328 прошивка ни как не помещается к сожалению, нужно брать контроллер с большей памятью .
    les1200
    Цитата: Дончанин
    Вот по такой схеме все работает. Светодиод умышленно стоит не через ардуину, это для проверки. Т.к. при подключении дисплея, у ардуины проблемы со счетом импульсов. Это связано с прерываниями. И пока все настроишь афигеешь. На ардуино.ру есть тема про самодельный дозиметр ArDos, рекомендую всем почитать. А светодиод не зависим, и срабатывает четко по импульсам.

    Здесь моя тема, присоединяйтесь. Дозиметр почти готов, корпус распечатан, дисплей OLED 128*64
    https://forum.flprog.ru/viewtopic.php?f=54&t=5823

    Это очень радует что есть ещё кто делает этот дозиметр, подскажите какой номинал резистора вы использовали для светодиода?
    Дончанин
    Вот по такой схеме все работает. Светодиод умышленно стоит не через ардуину, это для проверки. Т.к. при подключении дисплея, у ардуины проблемы со счетом импульсов. Это связано с прерываниями. И пока все настроишь афигеешь. На ардуино.ру есть тема про самодельный дозиметр ArDos, рекомендую всем почитать. А светодиод не зависим, и срабатывает четко по импульсам.

    Здесь моя тема, присоединяйтесь. Дозиметр почти готов, корпус распечатан, дисплей OLED 128*64
    https://forum.flprog.ru/viewtopic.php?f=54&t=5823
    Иван_Похмельев
    Транзистор открывается током от 400 В через 10 МОм при срабатывании датчика.
    les1200
    Цитата: Иван_Похмельев
    Фильтры так не делают. Конденсатор этот вообще не нужен, так как он только фронты затягивает.
    Повторю, что схема электропитания у автора нарисована в корне неверно, а напряжение на выходе ВВ преобразователя он выставлял намного выше номинала.

    Мне кажется что открываться транзистор должен не "минусом" с датчика, а путем подключения между резистором 10 Мом и "плюсом" датчика . Естественно понизив напряжение до 4-5 вольт .
    Иван_Похмельев
    Фильтры так не делают. Конденсатор этот вообще не нужен, так как он только фронты затягивает.
    Повторю, что схема электропитания у автора нарисована в корне неверно, а напряжение на выходе ВВ преобразователя он выставлял намного выше номинала.
    les1200
    Цитата: Иван_Похмельев
    Да, при условии, что корректно выставлено напряжение на выходе ВВ преобразователя.

    Как вы считаете если нет кондесатора номинал которого указал автор , можно ли поставить больше или меньше ? Он здесь как я понимаю стоит в качестве фильтра? Или ошибаюсь?
    Иван_Похмельев
    Да, при условии, что корректно выставлено напряжение на выходе ВВ преобразователя.
    les1200
    Мне кажется при номинале 2 резистора 210 КОм у вас на базе будет около 8 вольт это при условии если у вас 400 вольт на входе
    les1200
    Цитата: Иван_Похмельев
    Также потребуются .... резисторы на 10МОм и 10КОм,
    Делитель 1:1000 даст на базе транзистора 0,4 В. Как он будет открываться - загадка. ((
    Корпус, как обычно, распечатан на 3D принтере.
    Непонятно, зачем сделана решётка в отсеке датчика. Пыль и грязь собирать? ))
    На схеме в правом нижнем углу переврано подключение модуля зарядки и повышающего модуля. ((
    Но мы не можем управлять высоким напряжением непосредственно с помощью Arduino. Для этого сделаем схему развязки на транзисторе.
    А ну-ка, расскажите честному люду, как это Вы собираетесь "управлять высоким напряжением"? )))

    2 резистор нужен как минимум на 20 КОм?
    Гость Алексей
    Если у вас получилось собрать схему и все работает не могли бы вы ей поделится , схема у автора конечно не рабочая.
    Гость Алексей
    Я бы в идеале написал бы свою программу и она работала по приходящим импульсам на тот же пин D2 чтобы при появлении логической единицы он его считал , так же через тразистор, только нужно было бы подключится между резистором 10 м и плюсом счетчика, и потом через делитель напряжения это напряжение подается на базу транзистора открывает его и подключенный к +5 вольтам коллектор через эмиттер подал бы еденицу на ардуино , а что бы его не спалить поставил бы стабилитрон на 4.7 вольта что бы не спалить пин D2.
    Но пока в ардуино IDE я не силен и не способен написать такую программу мучаюсь с тем что есть в интернете(((
    Но как работает данная схема у автора это для меня загадка
    Гость Алексей
    Я тоже уже бьюсь целую неделю и ни чего , отдельно бузер пищит но ардуино ни как не хочет читать импульсы.
    Ардуино читает импульсы путем закарачивания на землю пина D2 , но как на транзисторе добиться того что бы при подаче на базу положительного сигнала более 0.7 вольта он закоротил свой коллектор и эмиттер на землю не могу понять((( лишь только тогда пойдут импульсы!
    Дончанин
    Все запитано от телефонной зарядки 5В, 0.7А. Далее повышалка до 10В, т.к. ВВ преобразователь включается с 9-10В. Напряжение на выходе 380В, на ардуинку идет 10В. Земля везде общая, на высоковольтном преобразователе, на входе и на выходе, земля тоже общая. Датчик рабочий, если параллельно ему подсоединить писчалку с конденсатором, сигналы есть, но очень тихие. На ардуине нет никаких сигналов. Пробовал разные схемы снятия сигнала, в том числе и как на ArDos. Тишина. На входе ардуино включен подтягивающий резистор. Если мультиметром в режиме измерения напряжения коснуться концов датчика, светодиод загорается. Ставил транзистор как у автора, потом КТ315-ничего… Вчера уже хотел сворачиваться, но вдруг случайно задел рукой корпус датчика и сигналы пошли, такие как и на писчалке. Пока держишь руку, сигналы идут, убираю-нет. На утро все повторил, даже если и прикасаюсь рукой сигналов все равно нет, уже башню сносит…. Проверил транзистор и датчик, все в норме. В чем бока не пойму. Может, кто подскажет.
    Глеб
    модуль заряда микро USB 5В 1А 18650 правильно нарисован на схеме? акумулятор же должен быть подключен к В1 и В2?а на схеме непонятно почему именно так подключен
    Иван_Похмельев
    1.Плата у меня на ТP4056 ,чтобы заряжать аккумулятор 18650.Соответственно это зарядное устройство.
    2.Выключатель питания конечно поставлю,а так просто проводочки вытаскиваю.
    3.Конденсатор стоит просто на фото не видно.Он за транзистором.Почему два резистора.Да по быстрому ,что было под рукой поставил (10 ком+22ком.) По Вашему совету.
    4.Пока резистор не пробило.Нет у меня 1 Ватных на 10 МОм.
    5.Согласен ,что наводки есть.Я про это и говорил.А без наводок вообще не работает.А у автора не ловит наводки? На его фото как раз транзистор лежит на преобразователе ВВ.

    1. Именно, чтобы только заряжать. На ней отсутствует контроль разряда. Она предназначена для использования только в ЗУ.
    2. А что это у Вас за аккумулятор? Какая у него ёмкость? Какое на нём напряжение?
    3. Ясно.
    4. Не пробило за счёт технологического запаса при производстве. Со временем может и пробить, так как гарантии нет.
    5. У автора вообще много странных решений. А то, что за счёт наводок что-то мелькает и дёргается, это нельзя назвать «работает».
    Иван_Похмельев
    Цитата: Sergei H.
    А почему когда я в разрыв между базой транзистора и катодом датчика ставлю конденсатор 0,1 мкф импульсы идут?
    Меняется режим по постоянному току. Может быть, есть утечка по корпусу датчика? Протрите его, желательно спиртом или, хотя бы, водкой.
    Цитата: Sergei H.
    И данный прибор стабильно выдаёт 8мкг/ч.
    Во-первых, не мкг/ч, а мкР/ч. Во-вторых, именно 8? Не болтается около этого значения, а стабильно показывает 8?
    Sergei H.
    Данный прибор.А почему когда я в разрыв между базой транзистора и катодом датчика ставлю конденсатор 0,1 мкф импульсы идут? И данный прибор стабильно выдаёт 8мкг/ч.
    Sergei H.
    1.Плата у меня на ТP4056 ,чтобы заряжать аккумулятор 18650.Соответственно это зарядное устройство.
    2.Выключатель питания конечно поставлю,а так просто проводочки вытаскиваю.
    3.Конденсатор стоит просто на фото не видно.Он за транзистором.Почему два резистора.Да по быстрому ,что было под рукой поставил (10 ком+22ком.) По Вашему совету.
    4.Пока резистор не пробило.Нет у меня 1 Ватных на 10 МОм.
    5.Согласен ,что наводки есть.Я про это и говорил.А без наводок вообще не работает.А у автора не ловит наводки? На его фото как раз транзистор лежит на преобразователе ВВ.
    Иван_Похмельев
    Цитата: Sergei H.
    Ну не работает он

    Кто "он"?
    Иван_Похмельев
    Эта игрушка и не предназначена для работы в особый период. Для бытовых целей достаточно обычных полупроводников. Косвенно пригодность комплектующих можно оценить по тому, что применяется в промышленно выпускаемых приборах.
    Иван_Похмельев
    1. У Вас неудачная плата на TP4056: она предназначена для работы в зарядном устройстве, а не в приборе. У автора плата правильная, только включена неправильно.
    2. Отсутствует выключатель питания.
    3. У автора параллельно выходу транзистора стоит конденсатор. Наверно, неспроста. ;) У Вас - непонятный узел из транзистора и двух резисторов. ((
    4. Резистор в цепи датчика, судя по фото, не более чем 0,25 Вт, стало быть его максимальное рабочее напряжение не более 250 В. Надо ставить или один резистор на 1 Вт, или два меньшей мощности последовательно на 5,1 МОм каждый.
    5. Просто куча антенн для излучения наводок и их приёма. Узел сопряжения датчика с Ардуино должен быть в непосредственной близости от последнего, а не в 30 см от него.
    puteec_80
    Вам не кажется странным изготовление прибора для регистрации излучения из компонентов высокой степени интеграции крайне подверженных риску выхода из строя под воздействием радиации? Микропроцессор, олед дисплей-в котором транзисторов поболее чем в микроконтроллере, микросхема повышайки, драйвер лития. Ничего не упустил?
    У меня дома лежит дп-1. Если не путаю ничего в названии. В нем стоит сб-20 и еще один датчик , названия не помню. Собрано все на транзисторах в мет. корпусах. Вот это реально вещь! Им гвозди можно забивать, 38 лет прибору, а он еще работает!
    А этот перестанет работать еще до того как успеет что то измерить.
    Sergei H.
    Ну не работает он.Но подключал конденсатор 0,1мкф 600в в разрыв (база транзистора,катода датчика) импульсы идут.
    Sergei H.


    Вот фото.Датчик исправный.Проверял щёлкает.
    puteec_80
    Может быть плохой контакт в сигнальных цепях олед дисплея. При соеденении на пайку всё нормализуется.
    Иван_Похмельев
    Теперь разомкните цепь "датчик-транзистор" (достаточно отпаять одну ногу высокоомного резистора или датчика). Если будут наводки, разбирайтесь со своим ВВ преобразователем, возможно, достаточно будет добавить выходную ёмкость или правильно развести "землю".
    И ещё раз попрошу: нарисуйте на листочке схему подключения питания (модуль на TP4056, преобразователь Uбат->5 В, аккумулятор), сфотографируйте и выложите сюда. Можно, конечно и в любой программе это сделать. Как Вам удобнее.
    Если было бы всё правильно, работало бы одинаково, что от USB, что от батареи.
    Sergei H.
    Считает без проблем.Может датчик у меня навернулся?
    Иван_Похмельев
    Отключите ВВ преобразователь. Попробуйте замыкать К-Э транзистора. Будет считать или нет?
    Sergei H.
    Заменил резистор 10 КОм,на 32 КОм. Появились импульсы.Думал заработал.Нет просто наводки ловит от преобразователя на 400вольт который.Работает даже без датчика.Фигня полная.Самое главное типо измеряет от 8 до 14 мкг/ч. Вот так.И то наводки ловит когда повышаю напряжение до 425вольт.
    Иван_Похмельев
    "По фотографии не лечим". ))
    Нарисуйте на листочке схему подключения питания (модуль на TP4056, преобразователь Uбат->5 В, аккумулятор), сфотографируйте и выложите сюда. Можно, конечно и в любой программе это сделать. Как Вам удобнее.
    Иван_Похмельев
    Можно, конечно, и 10 МОм поменять на 5,1 МОм, но экономичность прибора понизится. А про неправильное соотношение резисторов написано в самом первом комментарии.
    Sergei H.
    Цитата: Иван_Похмельев
    Поскольку Вы упорствуете в своём утверждении и нежелании делится секретной схемой, попробуйте коммутировать питание не до повышающего модуля, а после. Что получится?

    Иван,извините не пойму,как коммутировать питание после повышающего модуля?
    Sergei H.
    Спасибо попробую.
    Иван_Похмельев
    Замените базовый резистор.
    Иван_Похмельев
    Поскольку Вы упорствуете в своём утверждении и нежелании делится секретной схемой, попробуйте коммутировать питание не до повышающего модуля, а после. Что получится?
    Иван_Похмельев
    Не МОМ, а МОм. Если напряжение стабильное, то замените базовый резистор 10 кОм на 20...30 кОм.
    Sergei H.
    Посмотрел комментарии под видео ,один описывает то же самое не работает данный прибор.Нет импульсов от датчика. Буду делать АРДОС на ардуино.
    Sergei H.
    Цитата: Иван_Похмельев
    Цитата: Sergei H.
    Да всё у меня правильно по питанию.
    Нет! Если от USB проблем нет, а от АКБ есть, то правильно быть не может (если, конечно, АКБ исправна).
    Ещё раз попрошу - нарисуйте схему питания Ардуино.

    Зачем рисовать.Здесь ошибиться не возможно.+ на + - на -.Как бы это объяснить,я думаю просто дисплей не успевает сразу загрузится,когда от аккумулятора,от usb происходит задержка наверное.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы уже рассказали на сайте о своей самоделке?

    Последние комментарии

    Все комментарии