Arduino DIY Geiger -laskuri: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Joten olet tilannut DIY Geiger -laskurin ja haluat yhdistää sen Arduinoosi. Menet verkossa ja yrität toistaa, miten muut ovat yhdistäneet Geiger -laskurinsa Arduinoon vain löytääkseen jotain vikaa. Vaikka Geiger -laskurisi ei näytä toimivan, mikään ei toimi seuraamasi DIY -ohjeiden mukaisesti, kun liität Geiger -laskurin Arduinoosi.

Tässä Instructable -ohjelmassa käsittelen joidenkin näiden häiriöiden vianmääritystä.

Muistaa; koota ja koodata Arduino askel kerrallaan, jos menet suoraan valmiiseen projektiin ja johto tai koodirivi puuttuu, ongelman löytäminen voi viedä sinut ikuisesti.

Vaihe 1: Työkalut ja osat

Prototyyppilaatikko Käytin Ferrero Rocher -karkkirasiaa.

Pieni leipälauta

16x2 LCD

Arduino -levyn eetteri UNO tai Nano

220 Ω vastus

Potti 10 kΩ säädettävä vastus.

DIY Geiger -laskurisarja

Hyppyjohdot

Akun liitin tai johtosarja

Oskilloskooppi

Hieno nenäpihdit

Pieni vakio ruuvimeisseli

Vaihe 2: Kokoa Geiger -laskuri

Vauriot Geiger -putkessasi; ja Geiger -laskurisi ei toimi, joten käytä suojaavaa akryylisuojusta estääksesi Geiger -putken vaurioitumisen.

Tässä ohjeessa kerrotaan, kuinka korjasin saman Geiger -laskurin rikkoutuneella Geiger -putkella ja asensin akryylisuojuksen, jotta estettäisiin rikkoutuminen tulevaisuudessa.

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

Vaihe 3: Geiger -laskurin sähköinen testaus

Käytä ensin virtalähteelle sopivaa jännitettä; USB -johto syöttää 5 voltin tasavirtaa suoraan tietokoneeltasi, mutta 3 AA -paristopidike on tarkoitettu 1,5 voltin alkaliparistoille, joiden kokonaisjännite on 4,5 volttia. Jos käytät 1,2 voltin ladattavia NI-Cd- tai NI-MH-akkuja, tarvitset 4 AA-paristopidikkeen, jonka kokonaisjännite on 4,8 volttia. Jos käytät alle 4,5 volttia, Geiger -laskuri ei ehkä toimi oikein.

Geiger -laskurien ulostulossa on hyvin vähän piirejä; niin kauan kuin kaiutin antaa tikittävän äänen ja LED vilkkuu, sinun pitäisi saada signaali VIN -nastaan.

Varmistaaksesi lähtösignaalin; liitä oskilloskooppi lähtöliitäntään liittämällä oskilloskooppianturin positiivinen puoli VIN -numeroon ja oskilloskooppi -anturin negatiivinen puoli maahan.

Sen sijaan, että odottaisin vain taustasäteilyä laukaisemaan Geiger-laskurin, käytin americium-241: tä savunilmaisimien ionikammiosta lisäämään Geiger-laskurireaktioita. Geiger -laskurin lähtö alkoi +3 voltista ja laski 0 volttiin joka kerta, kun Geiger -putki reagoi alfahiukkasiin ja palasi +3 volttiin hetkeä myöhemmin. Tämä on signaali, jonka tallennat Arduinolla.

Vaihe 4: Johdotus

Voit yhdistää Geiger -laskurin Arduinoon ja tietokoneeseesi kahdella tavalla.

Yhdistä Arduinon GND Geiger -laskurin GND: hen.

Liitä Arduinon 5 V Geiger -laskurin 5 V: iin.

Liitä Geiger -laskurin VIN -numero Arduinon D2 -liittimeen.

Riippumaton virta kytkettynä Geiger -laskuriin.

Yhdistä Arduinon GND Geiger -laskurin GND: hen.

Liitä Geiger -laskurin VIN -numero Arduinon D2 -liittimeen.

Liitä Arduino tietokoneeseen.

Vaihe 5: Koodi

Avaa Arduino IDE ja lataa koodi.

// Tämä luonnos laskee pulssien määrän minuutissa.

// Liitä Arduinon GND Geiger -laskurin GND: hen.

// Kytke Arduinon 5 V Geiger -laskurin 5 V: iin.

// Liitä Geiger -laskurin VIN -numero Arduinon D2 -liittimeen.

allekirjoittamattomat pitkät laskut; // GM Tube -tapahtumien muuttuja

allekirjoittamaton pitkä edellinenMillis; // ajan muuttuja

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

laskee ++;

}

#define LOG_PERIOD 60000 // laskenopeus

void setup () {// setup

laskee = 0;

Sarja.alku (9600);

pinMode (2, TULO);

attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (2), impulssi, FALLING); // määrittele ulkoiset keskeytykset

Serial.println ("Käynnistyslaskuri");

}

void loop () {// pääjakso

allekirjoittamaton pitkävirtaMillis = millis ();

if (currentMillis - previousMillis> LOG_PERIOD) {

previousMillis = currentMillis;

Sarja.println (laskee);

laskee = 0;

}

}

Valitse Työkalut -valikosta Arduino tai muu käyttämäsi kortti.

Valitse Työkalut -valikosta Portti ja Com

Lataa koodi.

Kun koodi on ladattu Työkalut -kohtaan, valitse Sarjamonitori ja katso Geiger -laskurin toimintaa.

Etsi häiriöitä. Ainoa asia tässä koodissa on se, että se on hieman tylsiä, ja sinun on odotettava 1 minuutti jokaista laskentaa varten.

Vaihe 6: Serial.println vs Serial.print

Tämä on yksi ensimmäisistä virheistä, jotka löysin koodista; joten varo sitä koodissasi "Serial.println (cpm);" ja "Sarjanjälki (cpm);".

Sarja.println (cpm); tulostaa jokaisen laskun omalle rivilleen.

Sarjajälki (cpm); näyttää yhdeltä suurelta numerolta, joka tulostaa jokaisen luvun samalla rivillä, joten on mahdotonta sanoa, mikä määrä on.

Vaihe 7: J305 -säteilyn taustamittaus

Ensimmäinen on taustasäteilyn mittaus, luonnollinen säteily, joka on jo luonnossa. Lueteltu luku on CPM (count per minute), joka on yhteensä mitattuja radioaktiivisia hiukkasia joka minuutti.

J305 -taustakeskiarvo oli 15,6 tuhannen näyttökerran hintaa.

Vaihe 8: J305 Savuanturin säteilyn mittaus

Ei ole harvinaista, että Geiger -laskuri antaa sinulle saman määrän toistuvasti, joten tarkista se säteilylähteellä. Käytin säteilymittausta Americium -ionikammiosta savunilmaisimesta. Savuanturi käyttää Americiumia lähteenä alfahiukkasille, jotka ionisoivat savuhiukkasia ilmassa. Poistin anturin metallikannen, jotta alfa- ja beetahiukkaset pääsevät Geiger -putkeen gammahiukkasten mukana.

Jos kaikki on kunnossa, lukujen pitäisi muuttua.

Americium-241 savunilmaisimien ionikammion keskiarvo oli 519 CPM.

Vaihe 9: SBM-20

Tämä Arduinon luonnos on muokattu versio, jonka on kirjoittanut Alex Boguslavsky.

Tämä luonnos laskee pulssien määrän 15 sekunnissa ja muuntaa sen laskuiksi minuutissa, mikä tekee siitä vähemmän tylsiä.

Koodi I lisäsi "Serial.println (" Käynnistyslaskuri ");".

Koodi I muuttui; "Sarjan tulostus (cpm);" kohtaan "Serial.println (cpm);".

"#Define LOG_PERIOD 15000"; asettaa laskenta -ajaksi 15 sekuntia, muutin sen arvoksi "#define LOG_PERIOD 5000" tai 5 sekuntia. En löytänyt merkittävää eroa keskiarvossa laskemisen välillä 1 minuutti tai 15 sekuntia ja 5 sekuntia.

#sisältää

#define LOG_PERIOD 15000 // Kirjautumisaika millisekunteina, suositusarvo 15000-60000.

#define MAX_PERIOD 60000 // Suurin kirjautumisaika muuttamatta tätä luonnosta

allekirjoittamattomat pitkät laskut; // GM Tube -tapahtumien muuttuja

allekirjoittamaton pitkä cpm; // muuttuja CPM: lle

unsigned int kerroin; // muuttuja CPM: n laskemiseksi tässä luonnoksessa

allekirjoittamaton pitkä edellinenMillis; // muuttuja ajan mittaamiseen

void tube_impulse () {// alimenettely tapahtumien tallentamiseen Geiger Kitistä

laskee ++;

}

void setup () {// setup subprocedure

laskee = 0;

cpm = 0;

kerroin = MAX_PERIOD / LOG_PERIOD; // kertoimen laskeminen, riippuu lokikaudestasi

Sarja.alku (9600);

attachInterrupt (0, tube_impulse, FALLING); // määrittele ulkoiset keskeytykset

Serial.println ("Käynnistyslaskuri"); // lisätty koodi

}

void loop () {// pääjakso

allekirjoittamaton pitkävirtaMillis = millis ();

if (currentMillis - previousMillis> LOG_PERIOD) {

previousMillis = currentMillis;

cpm = laskee * kerroin;

Sarja.println (cpm); // koodi muutin

laskee = 0;

}

}

SBM-20-taustakeskiarvo oli 23,4 tuhannen näyttökerran hintaa.

Vaihe 10: Geiger -laskurin kytkentä nestekidenäytöllä

LCD -liitäntä:

LCD K -nasta GND: hen

LCD Pin -nasta 220 Ω vastukseen - Vcc

LCD D7 -nasta - digitaalinen nasta 3

LCD D6 -nastainen digitaalinen nasta 5

LCD D5 -nastainen digitaalinen nasta 6

LCD D4 -nastainen digitaalinen nasta 7

LCD Ota nasta digitaaliseen nastaan 8

LCD R/W -nasta maahan

LCD RS -nasta digitaaliseen nastaan 9

LCD VO -tappi 10 kΩ: n potin säätämiseen

LCD Vcc -tappi - Vcc

LCD Vdd -nasta GND: hen

Potti 10 kΩ säädettävä vastus.

Vcc, Vo, Vdd

Geiger -laskuri

VIN digitaalitapille 2

5 V - +5 V

GND maahan

Vaihe 11: Geiger -laskuri nestekidenäytöllä

// sisällytä kirjastokoodi:

#sisältää

#sisältää

#define LOG_PERIOD 15000 // Kirjausjakso millisekunteina, suositusarvo 15000-60000.

#define MAX_PERIOD 60000 // Suurin kirjautumisaika muuttamatta tätä luonnosta

#define PERIOD 60000.0 // (60 sekuntia) minuutin mittausjakso

haihtuva allekirjoittamaton pitkä CNT; // muuttuja keskeytysten laskemiseen dosimetristä

allekirjoittamattomat pitkät laskut; // GM Tube -tapahtumien muuttuja

allekirjoittamaton pitkä cpm; // muuttuja CPM: lle

unsigned int kerroin; // muuttuja CPM: n laskemiseksi tässä luonnoksessa

allekirjoittamaton pitkä edellinenMillis; // muuttuja ajan mittaamiseen

allekirjoittamaton pitkä aika; // ajan muuttuja

allekirjoittamaton pitkä CPM; // muuttuja CPM: n mittaamiseen

// alustetaan kirjasto käyttöliittymän nastojen numeroilla

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

void setup () {// setup

lcd. alku (16, 2);

CNT = 0;

Tuhannen näyttökerran hinta = 0;

dispPeriod = 0;

lcd.setCursor (0, 0);

lcd.print ("RH Electronics");

lcd.setCursor (0, 1);

lcd.print ("Geiger -laskuri");

viive (2000);

cleanDisplay ();

attachInterrupt (0, GetEvent, FALLING); // Tapahtuma nastassa 2

}

void loop () {

lcd.setCursor (0, 0); // tekstin ja CNT: n tulostaminen nestekidenäytölle

lcd.print ("CPM:");

lcd.setCursor (0, 1);

lcd.print ("CNT:");

lcd.setCursor (5, 1);

lcd.print (CNT);

if (millis ()> = dispPeriod + PERIOD) {// Jos minuutti on ohi

cleanDisplay (); // Tyhjennä nestekidenäyttö

// Tee jotain kertyneille CNT -tapahtumille….

lcd.setCursor (5, 0);

CPM = CNT;

lcd.print (CPM); // Näytä tuhannen näyttökerran hinta

CNT = 0;

dispPeriod = millis ();

}

}

void GetEvent () {// Hae tapahtuma laitteelta

CNT ++;

}

void cleanDisplay () {// Tyhjennä nestekidenäyttö

lcd.clear ();

lcd.setCursor (0, 0);

lcd.setCursor (0, 0);

}

Vaihe 12: Tiedostot

Lataa ja asenna nämä tiedostot Arduinollesi.

Aseta jokainen.ino -tiedosto samannimiseen kansioon.