DIY Geiger Counter በ ESP8266 እና በንኪ ማያ ገጽ 4 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

አዘምን - አዲስ እና የተሻሻለው ስሪት ከ WIFI እና ከሌሎች የተጨመሩ ባህሪዎች ጋር እዚህ

እኔ የጂጂየር ቆጣሪን ንድፍ አውጥቼ ገንብቻለሁ-ionizing ጨረር መለየት የሚችል እና ተጠቃሚው በጣም በሚታወቀው ጠቅታ ጫጫታ አደገኛ የአከባቢ ጨረር ደረጃዎችን የሚያስጠነቅቅ መሣሪያ። ያገኙት ዓለት የዩራኒየም ማዕድን በውስጡ መኖሩን ለማየት ማዕድናት ሲቃኙም ሊያገለግል ይችላል!

የራስዎን የጂገር ቆጣሪ ለመሥራት በመስመር ላይ ብዙ ነባር ስብስቦች እና አጋዥ ሥልጠናዎች አሉ ፣ ግን ልዩ የሆነውን አንድ ለማድረግ ፈልጌ ነበር - መረጃው በሚያምር ሁኔታ እንዲታይ የ GUI ማሳያ ከንክኪ መቆጣጠሪያዎች ጋር አዘጋጀሁ።

ደረጃ 1 መሰረታዊ ንድፈ ሃሳብ

የጊገር ቆጣሪ የሥራ መርህ ቀላል ነው። ውስጠኛው ዝቅተኛ ግፊት ያለው ጋዝ ያለው (Geiger-Muller Tube ተብሎ የሚጠራ) ቀጭን-ግድግዳ ያለው ቱቦ በሁለቱ ኤሌክትሮዶች ላይ በከፍተኛ ቮልቴጅ ኃይል ይሰጠዋል። የተፈጠረው የኤሌክትሪክ መስክ የኤሌክትሪክ ኃይል መቋረጥን ለማምጣት በቂ አይደለም - ስለዚህ ምንም ፍሰት በቧንቧው ውስጥ አይፈስም። ያ ionizing ጨረር ቅንጣት ወይም ፎቶን እስኪያልፍ ድረስ ነው።

ቤታ ወይም ጋማ ጨረር ሲያልፍ በውስጡ ያሉትን አንዳንድ የጋዝ ሞለኪውሎች ionize ማድረግ ይችላል ፣ ነፃ ኤሌክትሮኖችን እና አዎንታዊ ion ዎችን ይፈጥራል። እነዚህ ቅንጣቶች በኤሌክትሪክ መስክ መኖር ምክንያት መንቀሳቀስ ይጀምራሉ ፣ እና ኤሌክትሮኖች በእውነቱ በቂ ፍጥነት ይወስዳሉ እና ሌሎች ሞለኪውሎችን ionizing በማድረግ ፣ ለጊዜው ኤሌክትሪክን የሚያካሂዱ የተከማቹ ቅንጣቶች ስብስብ ይፈጥራሉ። ይህ አጭር የአሁኑ ምት በእቅዱ ውስጥ በሚታየው ወረዳ ሊታወቅ ይችላል ፣ ከዚያ ጠቅ ማድረጊያውን ድምጽ ለመፍጠር ወይም በዚህ ሁኔታ ከእሱ ጋር ስሌቶችን ማድረግ ለሚችል ማይክሮ ተቆጣጣሪ መመገብ ይችላል።

በኢቤይ ማግኘት ቀላል እና ለቅድመ-ይሁንታ እና ለጋማ ጨረር በጣም ስሱ ስለሆነ የ SBM-20 Geiger ቱቦን እጠቀማለሁ።

ደረጃ 2 - ክፍሎች እና ግንባታ

እኔ ለዚህ ፕሮጀክት እንደ አንጎል በ ESP8266 ማይክሮ መቆጣጠሪያ ላይ የተመሠረተ የ NodeMCU ሰሌዳ ተጠቀምኩ። እንደ አርዱዲኖ ፕሮግራም ሊደረግ የሚችል ነገር ግን በጣም ብዙ መዘግየት ሳይኖር ማሳያውን ለመንዳት በቂ የሆነ ነገር ፈልጌ ነበር።

ለከፍተኛ የቮልቴጅ አቅርቦት ፣ ይህንን የኤች.ቪ.ሲ ዲሲ-ዲሲ የማሻሻያ መቀየሪያን ከአሊኢክስፕረስ 400V ለጌይገር ቱቦ ለማቅረብ እጠቀም ነበር። የውጤት ቮልቴጅን በሚፈተኑበት ጊዜ በቀጥታ ከአንድ መልቲሜትር ጋር መለካት እንደማይችሉ ያስታውሱ - መከላከያው በጣም ዝቅተኛ ነው እናም ንባቡ ትክክል ያልሆነ ስለሆነ ቮልቴጁን ይጥላል። ከብዙ መልቲሜትር ጋር በተከታታይ ቢያንስ 100 MOhms በተከታታይ የቮልቴጅ መከፋፈያ ይፍጠሩ እና በዚህ መንገድ ቮልቴጅን ይለኩ።

መሣሪያው በ 18650 ባትሪ የተጎላበተው ለቀሪው ወረዳው የማያቋርጥ 4.2 ቪ ወደሚያቀርብ ሌላ የማሻሻያ መቀየሪያ ይመገባል።

ለወረዳው የሚያስፈልጉ ሁሉም ክፍሎች እዚህ አሉ

• SBM-20 GM ቱቦ (በ eBay ላይ ብዙ ሻጮች)
• ከፍተኛ የቮልቴጅ መጨመሪያ መቀየሪያ (AliExpress)
• ለ 4.2V (AliExpress) መቀየሪያን ከፍ ያድርጉ
• NodeMCU esp8266 ቦርድ (አማዞን)
• 2.8 ኢንች SPI የንኪ ማያ (አማዞን)
• 18650 Li-ion ሴል (አማዞን) ወይም ማንኛውም 3.7 ቪ LiPo ባትሪ (500+ ሚአሰ)
• 18650 የሕዋስ መያዣ (አማዞን) ማስታወሻ - ይህ የባትሪ መያዣ ለፒሲቢ ትንሽ በጣም ትልቅ ሆኖ ተገኘ እና እሱን ለመሸጥ እንዲቻል ፒኖቹን ወደ ውስጥ ማጠፍ ነበረብኝ። እኔ አነስ ያለ የ LiPo ባትሪ እንዲጠቀሙ እና እንዲሸጡ JST በፒሲቢ ላይ ወደ የባትሪ መያዣዎች ይመራል።

የተለያዩ የኤሌክትሮኒክስ ክፍሎች ያስፈልጋሉ (ከእነዚህ ውስጥ አንዳንዶቹ ቀድሞውኑ ሊኖሩዎት ይችላሉ)

• ተቃዋሚዎች (ኦምስ) - 330 ፣ 1 ኪ ፣ 10 ኪ ፣ 22 ኪ ፣ 100 ኪ ፣ 1.8 ሜ ፣ 3 ሜ። ከፍተኛ የቮልቴጅ ውፅዓት ለመለካት የሚያስፈልገውን የቮልቴጅ መከፋፈያ ለመሥራት 10M resistors እንዲያገኙ ይመክራሉ።
• ተቆጣጣሪዎች: 220 pF
• ትራንዚስተሮች: 2N3904
• LED: 3 ሚሜ
• ጩኸት-ማንኛውም 12-17 ሚሜ የፓይዞ ጫጫታ
• የፊውዝ መያዣ 6.5*32 (የጊገር ቱቦን ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ለማያያዝ)
• የመቀየሪያ መቀየሪያ 12 ሚሜ

ሁሉም ክፍሎች የት እንደሚሄዱ ለማየት እባክዎን በእኔ GitHub ውስጥ ያለውን የፒዲኤፍ ንድፍን ይመልከቱ። እንደ ዲጂኪ ወይም ኤልሲሲሲ ካሉ ብዙ አከፋፋዮች እነዚህን ክፍሎች ማዘዝ ብዙውን ጊዜ ርካሽ ነው። ከላይ የሚታዩትን አብዛኛዎቹን ክፍሎች በያዘው በ GitHub ገጽ ውስጥ ከ LCSC የእኔን የትእዛዝ ዝርዝር የያዘ የተመን ሉህ ያገኛሉ።

ፒሲቢ አስፈላጊ ባይሆንም ፣ የወረዳ ስብሰባውን ቀላል ለማድረግ እና ሥርዓታማ እንዲመስል ሊያግዝ ይችላል። ለፒሲቢ ማምረት የ Gerber ፋይሎች በእኔ GitHub ውስጥም ሊገኙ ይችላሉ። የእኔን ካገኘሁበት ጊዜ ጀምሮ ለፒሲቢ ዲዛይን ጥቂት ጥገናዎችን አድርጌያለሁ ፣ ስለዚህ ተጨማሪ መዝለያዎች ከአዲሱ ዲዛይን ጋር አያስፈልግም። ይህ ግን አልተፈተሸም።

ጉዳዩ ከ PLA 3 ዲ ታትሟል እና ክፍሎቹ እዚህ ሊገኙ ይችላሉ። በፒ.ሲ.ቢ ውስጥ የመቦርቦር ቦታ ለውጦችን ለማንፀባረቅ በ CAD ፋይሎች ላይ ለውጦችን አድርጌያለሁ። ሊሠራ ይገባል ፣ ግን እባክዎን ይህ እንዳልተፈተነ ልብ ይበሉ።

ደረጃ 3 ኮድ እና በይነገጽ

የማሳያውን የተጠቃሚ በይነገጽ ለመፍጠር Adafruit GFX ቤተ -መጽሐፍትን እጠቀም ነበር። ኮዱ እዚህ በ GitHub መለያዬ ውስጥ ሊገኝ ይችላል።

የመነሻ ገጹ የመሣሪያውን መጠን ፣ በደቂቃዎች የሚቆጠር እና መሣሪያው ከበራ ጀምሮ የተጠራቀመውን መጠን ያሳያል። ተጠቃሚው የማሽከርከሪያ ድምር ክፍተቱን ወደ 60 ሰከንዶች ወይም 3 ሰከንዶች የሚቀይር ዘገምተኛ ወይም ፈጣን የማዋሃድ ሁነታን መምረጥ ይችላል። ጩኸት እና ኤልኢዲ በተናጠል ሊበራ ወይም ሊጠፋ ይችላል።

ተጠቃሚው የመጠን አሃዶችን ፣ የማስጠንቀቂያ ገደቡን ፣ እና ሲፒኤምን ከመድኃኒት መጠን ጋር የሚዛመድ የመለኪያ ደረጃን ለመለወጥ የሚያስችል መሠረታዊ የቅንብሮች ምናሌ አለ። ሁሉም ቅንብሮች በ EEPROM ውስጥ ይቀመጣሉ ስለዚህ መሣሪያው ዳግም ሲጀመር ሰርስረው እንዲወጡ።

ደረጃ 4 - ሙከራ እና መደምደሚያ

የጊገር ቆጣሪ ከተፈጥሮ ዳራ ጨረር በደቂቃ የ 15 - 30 ቆጣሪዎችን ጠቅታ መጠን ይለካል ፣ ይህም ከ SBM -20 ቱቦ ይጠበቃል። ትንሽ የኡራኒየም ኦር ናሙና በ 400 ሲፒኤም አካባቢ በመጠኑ ሬዲዮአክቲቭ ሆኖ ይመዘገባል ፣ ነገር ግን በችግር የተሞላው የፋኖል ካባ ከቱቦው ጋር ሲቆም ከ 5000 ሲፒኤም በላይ በፍጥነት ጠቅ እንዲያደርግ ሊያደርግ ይችላል!

የጊጀር ቆጣሪ በ 3.7 ቮ በ 180 mA ዙሪያ ይስላል ፣ ስለዚህ 2000 ሚአሰ ባትሪ በ 11 ሰዓታት አካባቢ በክፍያ ላይ መቆየት አለበት።

በመደበኛ መጠን በሴሲየም -137 ምንጭ ቱቦውን በትክክል ለማስተካከል አቅጃለሁ ፣ ይህም የመጠን ንባቦችን የበለጠ ትክክለኛ ያደርገዋል። ለወደፊቱ ማሻሻያዎች ፣ ESP8266 ቀድሞውኑ አብሮገነብ ከ WiFi ጋር ስለሚመጣ ፣ እኔ ደግሞ የ WiFi ችሎታን እና የውሂብ ምዝገባ ተግባርን ማከል እችላለሁ።

ይህ ፕሮጀክት አስደሳች ሆኖ እንዳገኙት ተስፋ አደርጋለሁ! ተመሳሳይ የሆነ ነገር ካደረጉ እባክዎን ግንባታዎን ያጋሩ!