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.

нажми для увеличенияКратко 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.

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

детали для сборки:
шим CE8301 или BL8530
МК ATtiny85
дисплей 128*32
шим MC34063
ВВ трансформатор
текстолит
корпус 6*10 см

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
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.

нажми для увеличенияСписок 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
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.hexВ 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
комментировать

25 сентября 2019
Вариант дозиметра для счётчика Гейгера СИ22Г. Изменения в схеме коснулись в основном способа снятия импульса с СИ22Г, потому что корпус у него достаточно массивный и при снятии импульса с катода начнёт ловить помехи, поэтому его лучше заземлить. Делитель в цепи обратной связи микросхемы MC34063 можно переделать на новые номиналы, чтобы избавиться от настройки, но это не обязательно.

нажми для увеличения
прошивка:
dosimeter_oled_si22g.hex
комментировать

08 апреля 2020

нажми, чтобы увеличить
комментировать

29 августа 2020
Вариант реализации от Николая.
geyger_m.zip (.lay6)

нажми, чтобы увеличить
комментировать

18 января 2021
Вариант дозиметра от АлександраИспользовал на повышайку готовый дроссель 10 мгн 0510 размер, остальное делал по схеме 74hc14, затем запрограммироваровал Тини85 на 3,3 вольта и тактовый генератор 8 мгц. При таком генераторе тини 85 может работать от 1,8 вольта. Ардуино или атмега 328р начинает работать с 3.3 вольта при 8 мгц тактовой частоты независимо, внешний кварц или внутренний. Заменил на OLED дисплее стабилизатор 662k на mcp1700 3302e для того, чтобы вообще уменьшить ток потребления до миниума. Подключил СБМ-21, включил дозиметр, замерил 8.5 ма, прибор для замера использовал аналоговый китайский MF47F.
Почти все детали использовал smd кроме дросселя и резистора на 10 мом и два конденсатора 22 пф 250 вольт. Почему не использовал smd? Мне лень было сверлить просечки меду контактами резисторов и конденсаторов на высоковольтной стороне.

схема, печатная плата:
attiny85_sbm21_smd.zip
прошивка для СБМ-21:
dosimeter_oled_sbm21.hex
нажми, чтобы увеличить
комментировать

18 апреля 2022
Переделки схемы для тех, кому важно минимальное потребление. Исходная схема потребляет 22-25мА при напряжении аккумулятора от 4,2 до 3,6 вольт.
Первый вариант переделки - это убрать повышающий преобразователь 3,6 в 5 вольт и питать всю схему напрямую от аккумулятора. В этом случае потребление составляет 13-15 мА.
Второй вариант - это замена делителя напряжения в цепи стабилизации +400 вольт на стабилитроны. В этом случае потребление схемы составляет 16-17 мА.
Третий вариант - скомбинировать первые два вместе. Потребление схемой в этом случае будет 10-11 мА.
Изменения на схеме выделены красным цветом.

нажми, чтобы увеличить
комментировать

05 декабря 2022
Вариант сборки дозиметра от АлексеяПеределка дозиметра «Мастер-1», вренее использование только корпуса от него. Корпус компактный и поместится почти в каждый карман. Но очень неудобен отсек для батареек, поэтому все это место я выпилил и поместил туда модуль зарядки, аккумулятор 100 mAh, выключатель. Для аккумуляторного отсека дополнительно сделал подложку и заднюю мини панель из стеклотекстолита. Схема простая, поэтому конструкция собрана на макетной плате, с обратной стороны которой находятся SMD компоненты. Преобразователь на 74HC14.

нажми, чтобы увеличить
комментировать
54 
нравится?
12 
04.12.2018 ©
9zip.ru
Авторские права охраняет Роскомнадзор
 | Понравилась статья? Штрилиц говорит: поделись с друзьями! |
|
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 токаЕсть вопросы, комментарии? Напиши:
 | Гость |  | 12 авг 2023 17:38 |
У OLED нет подсветки, каждый пиксель - это отдельный светодиод. Наверное, китайский брак.
 | Александр |  | 12 авг 2023 15:19 |
по краям пошла засветка ,дисплей был белый,отключил и больше не включается
 | LA |  | 12 авг 2023 11:49 |
У этого дисплея нельзя менять цвет.
Что именно сломалось? Потускнел или совсем не работает? Как-то проявлялось до поломки?
 | Виктор |  | 12 авг 2023 10:43 |
Вроде бы про OLED пишут что синий быстро дохнет. Красный и зелёный долго светят, а вот синий выгорает.
Если есть возможность поменяйте цвет отображения в прошивке, тогда понятно будет.
 | Александр |  | 12 авг 2023 10:15 |
Приветствую Всем присутствующим,сдох олед дисплей в непрерывной работе в течении недели ,дозиметр включил как монитор ,никто с этим не встречался и срок службы олед дисплея и как с ним работать
 | Гость |  | 21 июн 2023 11:15 |
Рекомендуемое рабочее напряжение: 400В.
 | Александр |  | 21 июн 2023 8:03 |
так значит надо усреднить 320 вольт а от 350 это уже многовато будет если СБМ-20 при 420 вольт уже начинает лишнего считать ,я использовал автотрансформаторную схему и на срабатывание установил со стока затвора полевика стабилитрон на 16 вольт и резистор 750 ом на вход hc14 я не использую высоковольтные стабилитроны сейчас
 | Виктор |  | 20 июн 2023 17:17 |
Для СБМ-21 номинальное рабочее от 350 до 475 вольт. При 280 он только-только начинает изредка пощёлкивать. Точнее от 260 до 320 на разных экземплярах. 280 для него слишком мало, врать будет.
 | Александр |  | 20 июн 2023 12:46 |
Воздуха счётчик СБМ-21 это точно не насосал ,а вот напряжение больше нормы это точно ,счётчик срабатывает от 280 вольт,значит надо уменьшать напряжение преобразователя
 | Гость |  | 18 май 2023 14:18 |
Воздуха насосал чтоли?
 | Николай |  | 18 май 2023 10:20 |
Точно не сбм10 - мой по габаритам весь 20мм.
 | Виктор |  | 10 май 2023 17:18 |
В таком корпусе (СБМ-21) ещё есть счётчик СБМ-10. Он всего на 3-4 мм длиннее, отличить их очень трудно. Чувствительность выше в 1.6 раза, чем у СБМ-21. Может у вас как раз он стоит?
 | Виктор |  | 10 май 2023 17:10 |
А есть другой счётчик? Пусть даже не СБМ-21, а вообще другого типа. Попробовать его воткнуть вместо вашего глючного 21-го, посчитать импульсы в минуту и проверить по формуле для данного счётчика. Если совпадёт, то точно дело в СБМ-21.
 | Николай |  | 10 май 2023 12:49 |
По моему опыту счетчик - может быть исправный или неисправный. Неисправных бывает 2 вида - который не считает совсем, и который уходит в лавинный пробой. Которые при активном счете начинают завышать не встречал ))) Тут кто то советовал собрать простейшую схему без мк и проверить сколько будет чистых пробоев ... но руки не дошли еще.
 | Гость |  | 10 май 2023 10:09 |
Тогда дело в счётчике?
 | Николай |  | 10 май 2023 7:50 |
Поставил фильтр, сделал формирователь импульса, как у нанита - все четно. Так же завышает и при этом всегда одинаковые показатели - что как ме кажется не похоже на помеху.
 | Виктор |  | 02 май 2023 21:50 |
Да я не нервничаю, это просто от удивления такое выдал. После 25 лет работы в женском коллективе, где один я на сотню баб, или сойдёшь с ума или нервы станут как сталь. Впрочем, одно другому не мешает, мда...
Вам надо бы проверить эти пульсации осциллографом, может быть и не в них дело. Да и вообще посмотреть осциллограммы в разных точках, может чего сразу и вылезет.
 | Николай |  | 02 май 2023 21:43 |
Виктор спасибо - не нервничайте.
Нарисовать проще- чем писать много слов...
 | Виктор |  | 02 май 2023 21:27 |
Вы так шутите, да? "Не понял куда..." Ну не могу же я настолько плохо объяснять! Ведь не могу же, да?
Народ, там две (ДВЕ!) детали, простой сглаживающий RC фильтр. Вы собираете схемы на микроконтроллерах, ставите какие-то непонятные фьюзы, знаете что такое внутренний генератор тактового сигнала, и не можете без посторонней помощи присобачить просто обычный фильтр по выходу преобразователя? Так не бывает! Вы просто так жестоко шутите над нами, и это не смешно!
Вот, я уже такое выкладывал:

 | Николай |  | 02 май 2023 21:14 |
А что вы в этих схемах называете формирователем ?))
Пользовательские теги: дозиметр на микроконтроллере преобразовательдля ноутбука [ 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.
Некоторые ругают цапонлак, дескать он всё-таки проводит ток. Кто-то что-либо слышал об этом?