สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12
นี่เป็นเวอร์ชันอัปเดตของตัวนับ Geiger ของฉันจากคำแนะนำนี้ มันค่อนข้างเป็นที่นิยมและฉันก็ได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีจากผู้ที่สนใจในการสร้างมัน ดังนั้นนี่คือภาคต่อ:
GC-20 เคาน์เตอร์ Geiger, dosimeter และการตรวจสอบรังสี all-in-one! เดี๋ยวนี้ thicc น้อยลง 50% และมีคุณสมบัติซอฟต์แวร์ใหม่มากมาย! ฉันยังเขียนคู่มือผู้ใช้นี้เพื่อให้ดูเหมือนผลิตภัณฑ์จริงมากขึ้น นี่คือรายการคุณสมบัติหลักที่อุปกรณ์ใหม่นี้มี:
- GUI. ที่ควบคุมด้วยหน้าจอสัมผัสและใช้งานง่าย
- แสดงจำนวนต่อนาที ปริมาณปัจจุบัน และปริมาณสะสมบนหน้าจอหลัก
- SBM-20 Geiger-Muller tube ที่ละเอียดอ่อนและเชื่อถือได้
- เวลารวมตัวแปรสำหรับอัตราปริมาณรังสีเฉลี่ย
- โหมดจับเวลาสำหรับการวัดปริมาณต่ำ
- เลือกระหว่าง Sieverts และ Rems เป็นหน่วยสำหรับอัตราปริมาณรังสีที่แสดง
- เกณฑ์การแจ้งเตือนที่ผู้ใช้ปรับได้
- การสอบเทียบที่ปรับได้เพื่อเชื่อมโยง CPM กับอัตราปริมาณรังสีสำหรับไอโซโทปต่างๆ
- เสียงคลิกและไฟ LED แสดงสถานะเปิดและปิดจากหน้าจอหลัก
- การบันทึกข้อมูลออฟไลน์
- โพสต์ข้อมูลที่บันทึกไว้จำนวนมากไปยังบริการคลาวด์ (ThingSpeak) เพื่อสร้างกราฟ วิเคราะห์ และ/หรือบันทึกลงในคอมพิวเตอร์
- โหมดสถานีตรวจสอบ: อุปกรณ์ยังคงเชื่อมต่อกับ WiFi และโพสต์ระดับการแผ่รังสีโดยรอบไปยังช่อง ThingSpeak เป็นประจำ
- แบตเตอรี่ LiPo แบบชาร์จซ้ำได้ 2000 mAh เวลาใช้งาน 16 ชั่วโมง พอร์ตชาร์จแบบ micro USB
- ไม่ต้องเขียนโปรแกรมจากผู้ใช้ปลายทาง การตั้งค่า WiFi จัดการผ่าน GUI
โปรดดูคู่มือผู้ใช้โดยใช้ลิงก์ด้านบนเพื่อสำรวจคุณลักษณะซอฟต์แวร์และการนำทาง UI
ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบไฟล์และลิงค์อื่นๆ
ไฟล์การออกแบบทั้งหมด รวมถึงโค้ด, Gerbers, STL, SolidWorks Assembly, Circuit Schematic, Bill of Materials, User Manual และ Build Guide สามารถพบได้ที่หน้า GitHub ของฉันสำหรับโครงการ
โปรดทราบว่านี่เป็นโครงการที่ค่อนข้างเกี่ยวข้องและใช้เวลานาน และต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมใน Arduino และทักษะในการบัดกรี SMD
มีหน้าข้อมูลในเว็บไซต์พอร์ตโฟลิโอของฉันที่นี่ และคุณยังสามารถค้นหาลิงก์โดยตรงไปยังคู่มือการสร้างที่ฉันรวบรวมไว้ที่นี่
ขั้นตอนที่ 2: ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น
แผนผังวงจรประกอบด้วยฉลากชิ้นส่วนสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบแยกทั้งหมดที่ใช้ในโครงการนี้ ฉันซื้อส่วนประกอบเหล่านี้จาก LCSC ดังนั้นการป้อนหมายเลขชิ้นส่วนเหล่านั้นในแถบค้นหา LCSC จะแสดงส่วนประกอบที่จำเป็น เอกสารคู่มือการสร้างมีรายละเอียดเพิ่มเติม แต่ฉันจะสรุปข้อมูลที่นี่
อัปเดต: ฉันได้เพิ่มแผ่นงาน Excel ของรายการคำสั่งซื้อ LCSC ไปยังหน้า GitHub
ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ที่ใช้คือ SMD และได้รับเลือกให้ประหยัดพื้นที่ ส่วนประกอบแบบพาสซีฟทั้งหมด (ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ) มีรอยเท้า 1206 และมีทรานซิสเตอร์ SOT-23 บางตัว ไดโอดขนาด SMAF และ SOT-89 LDO และตัวจับเวลา SOIC-8 555 มีรอยเท้าแบบกำหนดเองสำหรับตัวเหนี่ยวนำ สวิตช์ และออด ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น หมายเลขผลิตภัณฑ์สำหรับส่วนประกอบเหล่านี้ทั้งหมดจะระบุไว้ในแผนผัง และเวอร์ชัน PDF ที่มีคุณภาพสูงกว่าของแผนผังจะมีอยู่ที่หน้า GitHub
ต่อไปนี้คือรายการส่วนประกอบทั้งหมดที่ใช้ในการประกอบตัวเต็ม ไม่รวมส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบแยกที่จะสั่งซื้อจาก LCSC หรือซัพพลายเออร์ที่คล้ายคลึงกัน
- PCB: สั่งซื้อจากผู้ผลิตรายใดก็ได้โดยใช้ไฟล์ Gerber ที่พบใน GitHub. ของฉัน
- WEMOS D1 มินิหรือโคลน (Amazon)
- จอทัชสกรีน SPI ขนาด 2.8" (อเมซอน)
- หลอดไกเกอร์ SBM-20 ที่ถอดปลายออก (ผู้ขายออนไลน์หลายราย)
- บอร์ดชาร์จ LiPo 3.7 V (Amazon)
- แบตเตอรี่ LiPo แบบ Turnigy 3.7 V 1S 1C (49 x 34 x 10 มม.) พร้อมขั้วต่อ JST-PH (HobbyKing)
- สกรูน๊อตจม M3 x 22 มม. (McMaster Carr)
- สกรูเครื่องหกเหลี่ยม M3 x 8 มม. (Amazon)
- เม็ดมีดเกลียวทองเหลือง M3 (อเมซอน)
- เทปทองแดงนำไฟฟ้า (Amazon)
นอกจากชิ้นส่วนข้างต้นแล้ว ชิ้นส่วน อุปกรณ์ และวัสดุเบ็ดเตล็ดอื่นๆ ได้แก่:
- หัวแร้ง
- สถานีบัดกรีอากาศร้อน (อุปกรณ์เสริม)
- เตาอบเครื่องปิ้งขนมปังสำหรับ SMD reflow (ตัวเลือก ทำเช่นนี้หรือสถานีลมร้อน)
- ลวดบัดกรี
- วางประสาน
- ลายฉลุ (ไม่จำเป็น)
- เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
- เส้นใยปลา
- ลวดควั่นหุ้มฉนวนซิลิโคน 22 เกจ
- แป้นหกเหลี่ยม
ขั้นตอนที่ 3: ขั้นตอนการประกอบ
1. ประสานส่วนประกอบ SMD ทั้งหมดเข้ากับ PCB ก่อน โดยใช้วิธีที่คุณต้องการ
2. ประสานบอร์ดชาร์จแบตเตอรี่เข้ากับแผ่นอิเล็กโทรด SMD-style
3. ตัวผู้ประสานนำไปสู่บอร์ด D1 Mini และแผ่นด้านล่างของบอร์ด LCD
4. ประสานบอร์ด D1 Mini เข้ากับ PCB
5. ตัดสายที่ยื่นออกมาทั้งหมดออกจาก D1 Mini ที่อีกด้านหนึ่ง
6. ถอดเครื่องอ่านการ์ด SD ออกจากจอ LCD สิ่งนี้จะรบกวนส่วนประกอบอื่น ๆ บน PCB เครื่องตัดแบบฟลัชใช้งานได้สำหรับสิ่งนี้
7. ประสานส่วนประกอบผ่านรู (ขั้วต่อ JST, LED)
8. ประสานบอร์ด LCD กับ PCB ในตอนท้าย คุณจะไม่สามารถยกเลิกการขาย D1 Mini ได้หลังจากนี้
9. ตัดลีดตัวผู้ที่ยื่นออกมาด้านล่างออกจากบอร์ด LCD ที่อีกด้านหนึ่งของ PCB
10. ตัดลวดเกลียวสองเส้นยาวประมาณ 8 ซม. (3 นิ้ว) แล้วดึงปลายออก
11. บัดกรีสายไฟหนึ่งเส้นเข้ากับขั้วบวก (แกน) ของท่อ SBM-20
12. ใช้เทปทองแดงติดลวดอีกเส้นเข้ากับตัวท่อ SBM-20
13. ดีบุกและประสานปลายอีกด้านของสายไฟเข้ากับแผ่นรองรูทะลุบน PCB ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วถูกต้อง
14. อัปโหลดรหัสไปยัง D1 mini ด้วย IDE ที่คุณต้องการ ฉันใช้ VS Code กับ PlatformIO หากคุณดาวน์โหลดหน้า GitHub ของฉัน มันควรจะใช้งานได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงใดๆ
15. เสียบแบตเตอรี่เข้ากับขั้วต่อ JST และเปิดเครื่องเพื่อดูว่าใช้งานได้หรือไม่!
16. 3D พิมพ์เคสและปก
17. แนบเม็ดมีดเกลียวทองเหลืองเข้ากับตำแหน่งรูทั้งหกในเคสด้วยหัวแร้ง
18. ติดตั้ง PCB ที่ประกอบแล้วลงในเคสและยึดด้วยสกรู 8 มม. 3 ตัว สองตัวบน อีกตัวล่าง
19. วางท่อ Geiger ที่ด้านว่างของ PCB (ไปทางตะแกรง) และยึดด้วยเทปกาว
20. ใส่แบตเตอรี่ที่ด้านบนโดยวางไว้เหนือส่วนประกอบ SMD นำสายไฟไปที่ช่องว่างที่ด้านล่างของเคส ปลอดภัยด้วยเทปกาว
21. ติดตั้งที่ครอบโดยใช้สกรูหัวจมขนาด 22 มม. สามตัว เสร็จแล้ว!
แรงดันไฟฟ้าที่ไปยังท่อไกเกอร์สามารถปรับได้โดยใช้ตัวต้านทานผันแปร (R5) แต่ฉันพบว่าการปล่อยให้โพเทนชิออมิเตอร์อยู่ที่ตำแหน่งตรงกลางที่เป็นค่าเริ่มต้นจะผลิตกระแสไฟฟ้าได้เพียง 400 V ซึ่งเหมาะสำหรับหลอดไกเกอร์ของเรา คุณสามารถทดสอบเอาท์พุตไฟฟ้าแรงสูงได้โดยใช้โพรบอิมพีแดนซ์สูง หรือโดยการสร้างตัวแบ่งแรงดันไฟที่มีอิมพีแดนซ์รวมอย่างน้อย 100 MOhms
ขั้นตอนที่ 4: บทสรุป
ในการทดสอบของฉัน ฟีเจอร์ทั้งหมดทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในสามยูนิตที่ฉันสร้าง ดังนั้นฉันคิดว่าสิ่งนี้จะทำซ้ำได้ค่อนข้างดี โปรดโพสต์งานสร้างของคุณหากคุณสร้างเสร็จแล้ว!
นอกจากนี้ นี่เป็นโครงการโอเพ่นซอร์ส ดังนั้นฉันอยากเห็นการเปลี่ยนแปลงและปรับปรุงโดยผู้อื่น! ฉันแน่ใจว่ามีหลายวิธีในการปรับปรุง ฉันเป็นนักศึกษาวิศวกรรมเครื่องกลและไม่ได้เชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์และการเขียนโปรแกรม นี้เพิ่งเริ่มต้นเป็นโครงการงานอดิเรก ดังนั้นฉันจึงหวังว่าจะได้รับคำติชมและวิธีที่จะทำให้ดีขึ้น!
อัปเดต: ฉันขายของเหล่านี้บางส่วนใน Tindie หากคุณต้องการซื้อแทนการสร้างเอง คุณสามารถหาซื้อได้ที่ร้าน Tindie ของฉันที่นี่!
แนะนำ:
เคาน์เตอร์ Geiger ทำงานพร้อมชิ้นส่วนขั้นต่ำ: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
ตัวนับ Geiger ที่ใช้งานได้พร้อมชิ้นส่วนขั้นต่ำ: สำหรับความรู้ของฉัน ตัวนับ Geiger ที่ใช้งานได้ง่ายที่สุดที่คุณสามารถสร้างได้ คันนี้ใช้ท่อไกเกอร์ SMB-20 ที่ผลิตในรัสเซีย ขับเคลื่อนด้วยวงจรสเต็ปอัพไฟฟ้าแรงสูงที่ถูกขโมยจากไม้ตีแมลงวันแบบอิเล็กทรอนิกส์ ตรวจจับอนุภาคเบต้าและเกม
Modified Wild Thing - การควบคุมด้วยจอยสติ๊ก - ใหม่และปรับปรุง: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
Modified Wild Thing - Joystick Steering - New and Improved: Update 8/1/2019: สองปีหลังจากเสร็จสิ้นโครงการนี้ ฉันได้ออกแบบและผลิตแผงวงจรหลายตัวเพื่อให้ง่ายต่อการแปลงรถเข็นเหล่านี้ แผงวงจรแรกเกือบจะเหมือนกับโปรโตบอร์ดแบบกำหนดเองที่บัดกรีที่นี่ แต่ instea
เคาน์เตอร์ Honey Bee: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
เคาน์เตอร์ผึ้งน้ำผึ้ง: ที่ซึ่งการแบ่งงานของผึ้งมีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 25 ล้านปี… ซุปเปอร์อินทรีย์ของมนุษย์ของเรามีความซับซ้อนมากขึ้นและในทุกทิศทาง… ดังนั้นผึ้งเคาน์เตอร์… โดย: thomashudson.orgSee the ปรับปรุงการออกแบบที่นี่: Hon
การถ่ายภาพด้วยไฟฟ้า - เพิ่ม Kirlian แล้ว!: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
การถ่ายภาพด้วยไฟฟ้า - ตอนนี้มี Kirlian ที่เพิ่มเข้ามาแล้ว!: ย้อนกลับไปในเดือนพฤษภาคม ฉันได้โพสต์ภาพสไลด์ในหัวข้อนี้ รูปภาพที่ผลิตในสไลด์โชว์นั้นมีไว้สำหรับโครงการถ่ายภาพทางเลือกในชั้นเรียนการถ่ายภาพขั้นสูงของฉัน เทอมนี้ฉันกำลังถ่ายรูป Advanced Photo เป็นครั้งที่สอง ซึ่งหมายความว่าฉันได้
วิธีสร้าง IPOD HOODIES ของคุณเอง {ใหม่และปรับปรุง!}: 3 ขั้นตอน
วิธีสร้างฮู้ดดี้ IPOD ของคุณเอง {ใหม่และปรับปรุงแล้ว!}: วิธีสร้างฮู้ดดี้ไอพอดของคุณเองตอนนี้ใหญ่ขึ้นและดีขึ้น คำแนะนำนี้อิงจากไอพอดทัชของฉัน แต่คุณยังคงสามารถสร้างไอพอดได้โปรดดูไอพอด hoodies ตัวแรกของฉันที่สอนได้เช่นกัน https://www.instructables.com/id/MAKE-YOUR-OWN-IPOD-HOO