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
45  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:
Зарядное устройство на UC3842/UC3843 с регулировкой напряжения и тока
Схемы и печатные платы блоков питания на микросхемах UC3842 и UC3843
Регулируемый блок питания из блока питания компьютера ATX
Есть вопросы, комментарии? Напиши:
 | LA |  | 24 мар 2023 19:25 |
О каком вдохновении речь? Если о прошивке, то будет делаться в порядке очереди.
 | Николай |  | 24 мар 2023 16:47 |
как понимаю умерло вдохновение?
 | Николай |  | 20 мар 2023 20:20 |
Есть в ней (под сбм21) продвижения?
 | LA |  | 20 мар 2023 20:06 |
В прошивке такой же принцип: данные заносятся в массив, и чем больше времени прошло, чем точнее результат вычисления.
 | Николай |  | 20 мар 2023 18:13 |
так в том то и дело - что так же и упремся на низком фоне в малое кол-во импульсов поэтому и надо считать снач примерно с повекой что импульсов мало, потом точнее - а если обратная зависимость - то и без разницы каким способом
 | Виктор |  | 20 мар 2023 16:55 |
Для разных счётчиков будет по разному. Это у админа LA нужно спрашивать, как рассчитать эти формулы. Он умный, он знает. Принцип такой же как и для расчёта частота/период, если у вас, например, будет 60 импульсов в минуту, то время между импульсами будет в среднем равно 1 секунде. Обратная зависимость, вот.
 | Николай |  | 20 мар 2023 8:23 |
да это понятно - что этим можно принебречь
я к тому как вывести формулу которая покажет мкр/ч по интервалам между импульсов?
 | Виктор |  | 20 мар 2023 7:12 |
А зачем учитывать мёртвое время, если оно в микросекундах? У вас всего 2 импульса за 15 секунд, какое значение будет иметь мёртвое время, если оно менее 100 мкс? Да и про ложные срабатывания тоже тот ещё вопрос - зачем их учитывать, если можно от них избавиться?
 | Николай |  | 20 мар 2023 6:05 |
хотел бы переписать свое сообщение - а то инфа потерялась. Я хотел донести что при естественном фоне будет меньше 2 импульсов за 15 сек - поэтому и так и так придется ждать долго при любом способе - поэтому ввв принципе пользователю если фон нормален можно и подождать. Когда импульсов много - то и точное значение мы уже получим быстро и сообщим об опасности пользователю прибора.
 | Николай |  | 20 мар 2023 6:00 |
надо же как то привязать к значению в мкр в час периодичность между импульсами - при том что они хаотично приходят - при том что пока не учитываем мертвое время и ложные срабатывания. Я понимаю, что как то можно, но уже формулами описать не могу
 | Николай |  | 20 мар 2023 5:53 |
Да я повторил комментарий - потому что после знака больше - не отображался текст - и получилось что в моих комментах нет половины инфы ...
 | Виктор |  | 19 мар 2023 22:47 |
Примерно 30 лет тому назад довелось составлять программу для оценки частоты непериодических сигналов, для спектрографа на Z80. Сейчас уже не вспомню подробностей, но там был именно такой принцип - подсчёт интервалов между импульсами, запись в массив, а затем, по мере накопления данных массива, вывод цифры на возврате из прерываний. Цифра сначала была неточной, первые пару секунд погрешность доходила до 50%, а потом постепенно уточнялась. Через минуту погрешность была уже меньше 5% и примерно такой и оставалась. Тут вся фишка была в обработке массива, но я уже алгоритм не помню, сорри. Я это к чему - при таком способе первый, пусть даже и не очень точный, результат был уже со второго импульса, а с каждым последующим происходило дальнейшее уточнение.
 | Виктор |  | 19 мар 2023 22:34 |
Теперь понятно, откуда на сайте повторные комменты лезут. Николай, после добавления комментария нельзя обновлять эту же страницу, комменты дублируются. Лучше заново зайти на сайт, тогда нормально будет. Насчёт дозиметра - для быстрой оценки на малочувствительных датчиках можно попробовать замерять не импульсы за период времени, а интервал между двумя импульсами. Точность, конечно, никакая, но не нужно будет ждать пока 15 сек пройдёт. Два импульса щёлкнут - сразу будет цифра.
 | Николай |  | 19 мар 2023 19:32 |
блин косячная тут форма для ввода текста ... я имел ввиду что если импульсов достаточно много то показываем их в мкр., а если мало то просто можно показать, что фон в данный момент меньше 30 мкр
 | Николай |  | 19 мар 2023 19:28 |
А если все таки так - У нас есть Rмкр/ч=3600*n/t/7,5 n- кол-во имп. t- кол-во имп. 7,5- чувствительность Предположим при малых n (при низком фоне) мы не сможем сделать t менее 4 минут. Поэтому пока идет подсчет при t=240 Показываем что фон 2 имп за t=15сек Уже можем вывести значение через 15 сек с реальным фоном( елси n=2 за t=15 = 32 мкр/ч)...
 | LA |  | 17 мар 2023 19:01 |
Если увеличить количество счётчиков, то теоретически чувствительность должна увеличиться во столько раз, сколько счётчиков. Но давайте дождёмся прошивки с увеличенным временем счёта.
 | Виктор |  | 17 мар 2023 17:05 |
А поставить два-три счётчика СБМ-21? Время подсчёта не уменьшится?
 | Николай |  | 17 мар 2023 16:14 |
у вас же время милисами реализовано?
 | Николай |  | 17 мар 2023 15:41 |
Я же не вижу как у вас реализован код ... и не вижу чем забита память 1. Масив подсчета приблизительных данных - достаточно 15/4=3,75 примерно 4 имп в минуту = импульс каждые 15 сек - от сюда прикидываем условиями больше или меньше у нас 30 мкр/ч и тут же считаем примерные показания 2. массив счет точных показаний по выше приведенной формуле - и как то обозначаем "истинное" значение.
3. Циклим это по кругу и обозначаем примерное значение миганием или еще чем то и уточненное...
 | LA |  | 17 мар 2023 12:36 |
Просто нужно увеличить время счёта с 30 секунд, как это сделано у СБМ-20, до 4-5 минут, тогда точность для счётчика СБМ-21 с его чувствительностью станет преемлемой. Но такой массив данных сейчас не влезает в мамять МК, нужно уменьшить шрифт и добавить отображение точности. Никаких компараторов и часов не нужно. Только модификация прошивки.
Пользовательские теги: дозиметр с стрелкой схема metalloiskatel [ 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?