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Compteur Geiger Muller personnalisable

Composants et fournitures

Arduino UNO
Peut être n'importe quel appareil arduino, ne doit pas nécessairement être UNO
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DC-DC 1.5-3V à 300-400V 380V haute tension Module onduleur élévateur de tension Boost
La tension finale idéale est de 400 V, mais peut être comprise entre 350 et 450 V (la plage de puissance du tube GM ).
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Tube STS-5 Geiger Muller
J'ai trouvé le mien sur ebay (moins cher). Sachez que vous devrez probablement acheter en Ukraine et qu'il n'arrivera probablement pas avant 2-3 semaines.
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SunFounder IIC I2C TWI Serial 2004 20x4 LCD Module Shield pour Arduino Uno Mega2560
Flexibilité sur l'unité. J'ai utilisé cet écran LED car il y avait moins de fils impliqués. Obtenez un 20x4 et tout ira bien.
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Outils et machines nécessaires

Fer à souder (générique)
Nécessaire pour créer un appareil correspondant au circuit imprimé. Également requis pour souder le condensateur au transformateur de tension.
Planche à pain, 270 broches
Mon projet final utilisait un circuit imprimé soudable auto-assemblé, mais si l'on est intéressé par un circuit moins permanent projet, j'ai trouvé que cela fonctionnait aussi.

À propos de ce projet

COMME SIGNALE LES TRAVAUX D'ADNOVEA, CET APPAREIL UTILISE DES HAUTES TENSIONS (400 V) QUI SONT DANGEREUSES. ALORS QUE LES COURANTS SONT FAIBLES, TOUTE QUANTITÉ DE COURANT OU DE TENSION INTRODUITE DANS LE CORPS HUMAIN PEUT PROVOQUER UNE ARYTHMIE DANS LE COEUR QUI PEUT L'ARRÊTER ET CONDUIRE À LA MORT. LES PERSONNES QUI CONSTRUISENT CE PRODUIT DEVRAIENT AVOIR UNE EXPÉRIENCE AVEC L'ÉLECTRONIQUE ET ÊTRE EXTRÊMEMENT CONSCIENTES DES PRÉCAUTIONS DE SÉCURITÉ APPROPRIÉES LORS DE L'UTILISATION DE L'ASPECT HAUTE TENSION DU CIRCUIT.

Mon objectif était de prendre le travail d'AdNovea et de créer un compteur Geiger Muller que j'avais plus de liberté pour programmer comme je le souhaitais (le travail d'AdNovea utilisait des scripts que je n'ai pas pu trouver le programme approprié à modifier). Cela permettrait à un utilisateur à la fois de mieux comprendre la physique du tube, mais aussi de créer un tel appareil qui réponde aux désirs/besoins de son projet.

Pour le projet, j'ai simplifié le schéma de circuit d'AdNovea pour faire quelque chose de plus pour ce que je cherchais :un compteur personnel qui montre les décomptes, mais pas trop compliqué avec les connexions Ethernet et la connexion aux réseaux nationaux. J'ai expérimenté des modules Bluetooth et des buzzers et ceux-ci peuvent fonctionner avec, même si j'ai choisi de ne pas les utiliser car je voulais plus d'un compteur de rayonnement de fond auquel je pourrais me référer quand je le voulais.

La construction est très simple (se référer au schéma de circuit). Les seuls aspects difficiles de ce projet étaient l'obtention de certaines pièces (le tube GM et le convertisseur haute tension). J'ai acheté ces deux articles pour peu d'argent sur Ebay, mais les deux étaient vendus de loin (en Ukraine et en Chine respectivement), il a donc fallu 3 à 4 semaines pour recevoir les articles.

J'ai commencé par assembler le circuit sur une planche à pain pour évaluer au mieux le circuit et où je pourrais le manipuler à mes envies. Je l'ai assemblé selon le schéma d'AdNovea, mais j'ai laissé de côté le buzzer, le module Ethernet et la résistance menant au tube GM (je n'obtenais pas suffisamment de courant dans le tube avec cette conception de circuit qui l'empêchait de fonctionner). J'ai ensuite soudé le tout sur un circuit imprimé.

J'ai un Arduino uno cité ici comme ce que j'ai utilisé, mais vous pourriez probablement économiser de l'espace dans un conteneur en utilisant un nano. J'ai utilisé du ruban isolant pour fixer le tube GM au circuit imprimé pour économiser de l'espace ainsi que pour couvrir les bornes du transformateur de tension pour améliorer la sécurité. Comme j'ai un équipement limité pour jouer et percer des trous avec un récipient en plastique pour faire quelque chose de joli comme ce qu'avait AdNovea, j'ai utilisé la boîte en carton qui m'a été donnée lorsque j'ai acheté mon kit de circuit Arduino pour la première fois.

J'ai fait un trou dans le haut de la boîte pour que l'écran LED puisse s'y insérer confortablement (et je l'ai encore renforcé avec du ruban adhésif).

J'ai également découpé un trou sur le côté de la boîte pour permettre à un cordon USB d'entrer et d'alimenter l'appareil.

J'ai essayé de démarrer avec des piles 9V, mais comme prévu, les piles n'ont pas duré longtemps. Enfin, j'ai mis du ruban électrique supplémentaire autour de la boîte/du circuit imprimé au besoin aux points où le circuit peut entrer en contact avec le carton pour se protéger contre le feu et la perte de signal.

Le programme que j'ai conçu pour mon projet prend les coups collectés par le tube GM toutes les 30 secondes multipliés par 2 pour fournir une estimation des coups par minute (unité de mesure des tubes GM). J'ai ensuite utilisé des conversions de système métrique pour signaler l'uSv/h qui est une mesure de référence plus largement utilisée. Alors que l'appareil continue de parcourir ce code, je lui ai fait rapporter la moyenne des mesures qui ont progressivement été collectées ainsi que l'erreur standard (SD / sqrt (n)). Statistiquement, j'ai choisi l'erreur standard car en fin de compte, ce qui est collecté est un échantillon des niveaux de rayonnement de fond moyens, faisant de l'ES la mesure la plus appropriée. Malheureusement, en raison des limitations de mémoire de l'Arduino, je n'ai pu créer qu'un tableau de mesures de 100 éléments (si je jouais plus avec, peut-être plus que cela). Ainsi, le tube n'affichera avec précision les valeurs que pendant 50 minutes, ce qui est néanmoins une bonne taille d'échantillon.

Comme je voulais passer à mon prochain projet (construire un appareil de type détecteur de veine car je suis un professionnel de la santé), je ne suis pas allé après quelques petits changements que je pouvais apporter à l'appareil (placer le buzzer donc si CPM est sur le rayonnement de fond déclencherait une alarme avec un texte d'avertissement, jouer avec ma variable "période de journal" pour évaluer formellement la précision avec des périodes plus courtes afin de fournir des mesures plus rapides et raisonnables), mais d'autres qui souhaitent travailler un peu plus sur cet appareil devraient jouer complètement avec cela autant qu'ils le souhaitent et l'améliorer.

Code

  • Code
CodeArduino
#include #include comptes longs non signés ; //variable pour les événements GM Tube non signé depuis longtemps Millis ; //variable pour mesurer timefloat averageCPM;float sdCPM;int currentCPM;float calcCPM;LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);float CPMArray[100];#define LOG_PERIOD 30000 // taux de comptage (en millisecondes)void setup() { //l'installation compte =0 ; CPM actuel =0 ; CPM moyen =0 ; sdCPM =0 ; calcCPM =0 ; lcd.init(); LCD rétro-éclairage(); Serial.begin(9600); pinMode(2, INPUT); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), impulsion, FALLING); //définir les interruptions externes}void loop() { //cycle principal lcd.setCursor(0,2) ; lcd.print("CPM Count :"); lcd.print(comptes); courant long non signé Millis =millis(); if (currentMillis - previousMillis> LOG_PERIOD) { previousMillis =currentMillis ; CPMArray[currentCPM] =nombres * 2 ; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("uSv/h:"); lcd.print(outputSieverts(CPMArray[currentCPM])); compte =0 ; CPM moyen =0 ; sdCPM =0 ; //calc avg et sd for (int x=0;x 

Schémas

Le schéma est étrange, donc lorsque vous ouvrez avec Fritzing, les choses sont déplacées pour une raison quelconque. geiger_counter_4LAnJvZEpC.fzz

Processus de fabrication

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