9zip.ru - технологии для людей
9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Миниатюрный дозиметр на микроконтроллере

Данный вариант дозиметра появился по многочисленным просьбам, как дальнейшее совершенствование предыдущего, построенного на микроконтроллере ATMEGA8 с довольно специфическим дисплеем от мобильного телефона Siemens. Первое оказалось излишним для такого простого устройства, а второе делало повторение затруднительным. Здесь описан уже третий вариант самодельного дозиметра, и он - максимально прост к повторению. Почти все детали можно свободно найти на Aliexpress и выпаять с плат от неисправной электроники. Сложности могут возникнуть, разве что, с доставанием счётчика Гейгера СБМ-20 (или СТС-5), но при желании его также можно найти.

Схема дозиметра на мкроконтроллере
нажми для увеличения

Кратко пробежимся по схеме дозиметра. На ШИМ-контроллере CE8301 построен преобразователь из 3,7 в 5 вольт для питания всей логики от литиевого аккумулятора. На основе этой микросхемы в маленьком "транзисторном" корпусе сделаны многие миниатюрные модули преобразователей напряжения на Aliexpress.

Высоковольтный преобразователь 5В - 400В выполнен на распространённой микросхеме MC34063 с внешним ключом. Полевой транзистор включен по упрощённой схеме, что стало возможным благодаря сверхмалой нагрузке данного преобразователя. В верхнем плече делителя напряжения обратной связи используется составной высокоомный резистор с суммарным сопротивлением 32 МОм. Номиналы резисторов этого делителя можно смело уменьшить, пересчитав, т.к. КПД данного преобразователя достаточно высок. Изначально такое большое сопротивление было выбрано для того, чтобы не делать лишней нагрузки на преобразователь. При подключении счётчика Гейгера важно соблюдать полярность: положительный вывод должен быть подключен к резистору R9.

Здесь же используется повышающий трансформатор от CCLF-инвертора, выпаянный с платы ЖК-монитора. Он и счётчик Гейгера являются самыми крупными деталями в этом устройстве. Две первичные обмотки этого трансформатора соединены последовательно (на схеме это не показано). Но более подходящим здесь был бы вот такой миниатюрный высоковольтный трансформатор.

Операции подсчёта импульсов срабатывания счётчика Гейгера выполняет микроконтроллер ATtiny85. Его ресурсов более, чем хватает для этих целей. Отображение информации ведётся на миниатюрный OLED дисплей с последовательным интерфейсом. На экране отображается только подсчитанный радиационный фон в микрорентгенах и уровень заряда аккумулятора в виде привычного значка батарейки с разной степенью заполнения. Каждое срабатывание счётчика Гейгера индицируется звуковым сигналом.

На резисторах R6 и R7 выполнен делитель для измерения напряжения аккумулятора. Диод D3 установлен на всякий случай, он защищает вход микроконтроллера от возможных импульсов амплитудой больше 5 вольт.

Вся схема собрана на односторонней печатной плате (детали - с одной стороны, дисплей - с другой) размерами 95 * 55 мм, под готовый китайский корпус размерами 100*60*25 мм. Печатная плата пока только такая, она дорабатывалась по ходу сборки. Возможно, она будет улучшена.

Печатная плата дозиметра


Разъём ICSP здесь не разведён, для программирования используется удобная прищепка.

печатная плата: dosimeter_pcb.pdf (уже отзеркалена для ЛУТ'а)
прошивка: dosimeter_tiny85_oled.hex, 8 MHz internal RC generator


04 декабря 2018
Сборку дозиметра следует производить поэтапно. Сначала на плате распаивается преобразователь 3,7 - 5 вольт и проверяется его работоспособность. Питание от литиевого аккумулятора подключается через выключатель к линии, обозначенной на схеме, как +3V3. На плате контактные площадки для подключения помечены, как "+" и "-". В любой точке VCC должно быть 5 вольт. Затем распаивается повышающий преобразователь 5 - 400 вольт для питания счётчика Гейгера. При проверке на катоде высоковольтного быстрого диода D2 должно быть 400 вольт, проверяется мультиметром. Затем можно припаивать остальные детали и программировать микроконтроллер. Область платы вместе с деталями, обведённую на фото красной линией, следует протереть спиртом и покрыть цапонлаком для устранения возможных утечек высокого напряжения при повышенной влажности. На высыхание лака требуется 24 часа.

Изменения в схеме: C5 увеличить до 100 нФ (напряжение - 400 или 630В). Параллельно резистору R8 установить конденсатор ёмкостью 100 - 220 пФ. Параллельно C6 поставить тантал на 100 мкФ.

нажми, чтобы увеличить
Плата дозиметра со стороны деталейПлата со стороны дисплеяКорпус дозиметра

комментировать

18 декабря 2018
Новая версия схемы и печатной платы. Учтены изменения, добавлены перечисленные ранее детали. Печатная плата - под готовый миниатюрный высоковольтный трансформатор с Aliexpress от ноутбучного ccfl инвертора.

Новая схема с изменениями
нажми для увеличения

Список измненений (на схеме помечены красным):
  • индуктивность дросселя преобразователя - от 22 до 100 мкГн
  • добавлен тантал C8 по питанию 5 вольт
  • токовый шунт R3 для MC34063 увеличен до 1 Ом. возможно, будет работать и с сопротивлением 0,5 Ом. это сделано с учётом применения конкретного трансформатора
  • добавлен подстроечный резистор R15 на случай, если не удаётся подобрать точные резисторы для делителя
  • собственно, повышаюший трансформатор - готовый, миниатюрный
  • увеличена ёмкость времязадающего конденсатора C4
  • добавлен R14 в затвор полевика
  • добавлен C9
Печатная плата: dosimeter_pcb_v2.pdf (отзеркалена)

нажми, чтобы увеличить
Новая печатная платаПлата дозиметра с деталямиКорпус с аккумулятором, контроллером заряда и выключателем

28.12.18 пт, 3:17
А, если выкинуть 34063, и полевиком пусть рулит контроллер в зависимоти от кол-ва импульсов с счетчика (что-бы не мерять) - схема сильно упростится в отличии от софта ;)
https://radiokot.ru/circu it/power/converter/56/
13:07
В самой первой версии дозиметра на ATMEGA8 так и было сделано, работало нормально.
7.2.19 чт, 9:33
Повторил схему, работает. Плату развел под ИК пульт «SONY». Кому надо могу скинуть разводку платы. Счетчик использовал СБТ-9. Можно ли переделать прошивку так, чтобы счет импульсов обнулялся через 1 минуту. E-mail:kalex@59.ru
18:10
Присылайте печтаку и фотографии на contacts9zipru, добавим сюда.
Опишите, пожалуйста, подробнее по поводу обнуления счёта импульсов. Если я правильно понял, Вы хотите, чтобы подсчёт был не в реальном времени, а с интервалом в 1 минуту?
8.2.19 пт, 22:32
Просто так понизить показания во сколько-то раз будет, наверное, некорректно. Попробуйте прошивку ниже, в ней изменена чувствительнсость датчика при расчётах на ту, которая соответствует СБТ-9.
11.2.19 пн, 12:01
Перепрошил контроллер. Показания увеличились ровно в 2 раза 120-130 мкр/ч. Может что то с прошивкой?
13:32
Проверьте фьюзы, должна быть установлена тактовая частота 8МГц и не установлено её деление на 8.
13:44
Хорошо, завтра попробую
12.2.19 вт, 13:36
Спасибо. Все получилось. Как будет готов внешний вид, выложу на почту.
комментировать

08 февраля 2019
Вариант от Александра со счётчиком СБТ-9:

Фото дозиметра и его печатная плата в "lay". DC-DC использовал MT3608 3v - 5v. R7 заменил на 8.2 кОм.

Печатная плата: dosimeter_sbt9.zip
Прошивка для СБТ-9 dosimeter_tiny85_oled_sbt9.hex

В прошивке изменена чувствительсность счётчика с 78 имп/мкР для СБМ-20 до 40 имп/мкР для СБТ-9 (по данным из книги Виноградова Ю. А. "Ионизирующая радиация: обнаружение, контроль, защита.", 2002).

нажми, чтобы увеличить
Радиационная чувствительность счётчиков Гейгера

комментировать

4 нравится?

04.12.2018 © 9zip.ru
Авторские права охраняет Роскомнадзор

Понравилась статья? Похвастайся друзьям:

Хочешь почитать ещё про схемы своими руками? Вот что наиболее популярно на этой неделе:
Регулируемый блок питания из блока питания компьютера ATX
Схемы и печатные платы блоков питания на микросхемах UC3842 и UC3843
Зарядное устройство на UC3842/UC3843 с регулировкой напряжения и тока
Штрилиц одобряет.


Есть вопросы, комментарии? Напиши:

Имя
Комментарий
Длина текста:
число с картинки
Правила прочитал(а)

Пользовательские теги: дозиметр сделай сам своими руками дозиметр своими руками на микроконтроллере [ Что это? ]

Дальше в разделе радиотехника, электроника и схемы своими руками: Переделка тестера транзисторов LCR-4 на работу от литиевого аккумулятора, как переделать готовый китайский транзистор тестер lcr-4 с aliexpress на литий.

Главная 9zip.ru База знаний радиолюбителя Контакты
Девять кучек хлама:

Радиотехника, электроника и схемы своими руками Ремонт домашней электроники Виртуальный музей старых радиодеталей XX века Ламповый звук hi-end и ретро электроника Катушки Теслы Радиодетали и модули с Aliexpress Интернет и сети, компьютеры и программы Сотовые операторы Инструкции


Дайджест
радиосхем

Новые схемы интернета - в одном месте!

 24.6 Многофункциональный измеритель параметров ...
 19.6 Схемотехника термостабильных УМЗЧ с "настоящим" ...
 10.6 Контроллер американский габарит

Рассылка для радиолюбителей


28.5 Дремель за 170р
27.5 Крутые мультиметры ZT101 и ZT102 за 180р
17.5 Заманчивое предложение на надёжные SSD и USB ...






Новые видео: