Главная » Дозиметры
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


GPS-GLONASS дозиметр "Турист"

Область применения дозиметра измерение гамма/бета фона с привязкой к местности, т.е. для любительского картографирования областей утечек хранилищ, природных радиоактивных аномалий, радиоактивных загрязнений. Полученные данные можно загружать в Google Maps, и в дальнейшем делиться ими с другими пользователями.
Прибор не сертифицирован и не проходил метрологических проверок, поэтому допишу сюда оговорку принятую для всех бытовых/любительских моделей дозиметров:

Данные полученные с помощью этого прибора не могут являться основанием для каких-либо официальных заявлений и выводов. В случае обнаружения радиоактивных загрязнений могущих представлять угрозу здоровью, дальнейшее обследование должно перепоручаться уполномоченным организациям вроде СЭС, МЧС.

Функционал:

* Измерение радиационного фона, с ежесекундным уточнением.
* Уровень фона вычисляется формулами, и предварительный результат показывается сразу, исходя из прошедшего времени счёта, даже если прошло меньше минимального для данного датчика.
* График импульсов от датчика на основном экране, что полезно для поиска "фонящего" объекта. График отображает время поступления импульсов относительно хода часов и количество

импульсов в шкале.
* Дата/время автоматически устанавливаются по GPS/GLONASS с учётом локального часового пояса.
* Ручной, либо автоматический выбор расчетного интервала времени.
* Работа с любым газоразрядным гамма/бета чувствительным датчиком, а так же калибровка и переключение типа датчика "на лету" в настройках без необходимости изменения прошивки или перезагрузки прибора.
* Сохранение значений фона с привязкой к местности используя GPS+GLONASS приёмник на Flash карту(FAT32, поддержка карт до 32Gb включительно):
   Сохранение гамма-фона "текущей" точки.
   Сохранение гамма-фона в автоматическом режиме с заданным интервалом (к примеру раз в минуту или реже).
   Точное измерение фона со временем замера от 5 минут с возможностью дифференциации гамма/бета излучения с использованием шторки на датчике.

Сохраняется сразу в формате .kml, что позволяет без дополнительных действий просмотреть/сохранить/выложить в общий доступ данные на Google Maps. Для этого нужно просто вынуть карту памяти из прибора и открыть на ПК.


Схема и компоненты:

Схема (1/2)

Схема (2/2)

Такой экзотичный контроллер выбран из соображений конкретной задач, у ATXmega*A огромное количество аппаратной периферии, и в этом проекте используются 3 SPI(Flash карта, дисплей, тачскрин), UART(GPS), DAC(проигрывание wave-файлов). USB используется только для перепрошивки bootloader-ом (он есть в архиве с прошивкой), т.е. PDI программатор понадобится только 1 раз - залить бутлоадер, (на заводе это почему-то не делают) дальнейшая перепрошивка - удерживаем кнопку "dfu" при включении и шьём Flip-ом по USB. Если не планируется использование бутлоадера, можно не ставить esd-протектор PRTR5V0U2X и не подключать линии data от разъёма к МК.
МК в этом проекте работает на частоте 48МГц, часы реального времени и термодатчик используются встроенные в МК.
Модуль GPS/GLONASS выбирался по размерам и качеству работы. В любой комнате, где есть окно стабильно использует от 4 спутников, на открытом воздухе ещё лучше, от 12.
TP4056 настроен на зарядку током 800мА, рекомендуется радиатор или хотя бы распайка кормпуса на достаточно широкий полигон на плате. Можно заменить любой микросхемой для заряда литиевых аккумуляторов, например LTC4054-4.2.
Вместо LTC3240 можно использовать любой LDO на 3,3 вольта расчитанный на нагрузку не менее 150мА, однако рекомендовал бы LTC3240 - это step-down/step-up преобразователь, т.е. если при разряде аккумулятора ниже 3,3в AMS1117-3.3 отключится, этот начнёт повышать, и устройство продолжит работать до полного разряда аккумулятора.
Я использовал аккумулятор 5000мА/h, обязательно использовать аккумулятор с защитой, поскольку в программе не предусмотрено автоматическое выключение при разряде, и эту функцию выполняет плата защиты на аккумуляторе, выключает его при 2,7в, не допуская переразряда.

Внешний датчик устроен просто блокинг-генератор дающий 400в и "считыватель импульса" - можно использовать любой другой блокинг способный работать при напряжении 2.8-4.2вольта или любой другой готовый модуль выдающий необходимое для датчика питание. Импульсы от датчика считаются по логическому '0', можно использовать и катодное считывание на 1 транзисторе, я использовал анодное, поскольку оно устойчивее к помехам.
Звук синтезируется встроенным аппаратным ЦАП МК. Все звуки хранятся на карте памяти в виде wave файлов(при желании можно заменить на свои).
Устройство потребляет 60-175мА, в зависимости от включенных опций, поэтому и такой ёмкий аккумулятор, поэтому же простой блокинг потребляющий 25мкА на питании датчика, нет смысла экономить микроамперы, когда модули и карта памяти потребляют много, и это никак не сократить в рамках задач выполняемых дозиметром.

Этапы сборки:

Плата изготовлена ЛУТ-ом и залужена "жидким оловом"

Плата распаяна

Всё в сборе

Переделанный датчик от ДП-5В

Готово.


Управление:
Управляется при помощи резистивного touch-скрина. Так же всё управление продублировано 3 механическими кнопками - "влево/вниз", "нажать" и "вправо/вверх", на случай отказа touch-скрина или условий, когда нажать кнопку удобнее чем нажимать пером на экран. При управлении механическими кнопками "листаем" влево/вправо по кнопкам, и центральной "нажимаем" выбранную.

Подробнее по интерфейсу:
Главный экран:

Основной экран

Экран настроек:

Настройки

Экран "спутники":

Спутники

Итак, предположим, мы погуляли по интересующей нас местности и сохранили интересующие точки.

Чтобы проиллюстрировать дальнейшие действия я прогулялся по родному городу, и импортировал полученные данные на карты.


Вынимаем флешку из прибора, и при помощи адаптера вставляем в ПК.

Заходим в свой аккаунт на google -> Карты. Далее, "мои места" -> "карты" -> "мои карты", создаем или добавляем на существующую.

На карте памяти автоматически создаются папки:

<ГОД>\ - здесь хранятся путевые логи, имена файлов формате ММДДччмм.kml где дата и время - в момент старта записи

<ГОД>_POI\ - здесь хранятся сохраненные точки, имена файлов формате ММДДччмм.kml где дата и время - в момент записи

<ГОД>_PNT\ - здесь хранятся точки точного замера гамма/бета фона, имена файлов формате ММДДччмм.kml где дата и время - в момент окончания измерения

Папка sounds должна быть создана с ПК заранее и в нее должны быть помещены файлы озвучки нажатий кнопок, тревоги итд, звуки можно скачать с архиве с прошивкой.

Сохранённая точка "точного измерения" будет выглядеть так, в ней явно указано время замера:

Подробнее описывать процесс не буду, это всё уже объяснено не раз на самом сервисе карт. В результате получилась такая "демо карта" доступная всем по ссылке

Вроде всё. В файлах к статье прошивка, стандартный бутлоадер от Atmel (чтобы не искать), плата, звуки для флэшки. Будут вопросы - постараюсь ответить.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
U1 USB ESD протекторPRTR5V0U2X1 Поиск в FivelВ блокнот
U2 Контроллер заряда
TP4056
1 Поиск в FivelВ блокнот
U3 DC-DC step-up/downLTC32401 Поиск в FivelВ блокнот
U4 Аудио усилитель
LM4890
1 Поиск в FivelВ блокнот
U5 GPS/GNSS приёмникGMS-G61 Поиск в FivelВ блокнот
U6 МК AVR 8-бит
ATxmega128A4U
1 Поиск в FivelВ блокнот
LCD1 Дисплей с резистивным тач-скрином на ILI9341TJCTM24028-SPI1 Поиск в FivelВ блокнот
P1, P2 РазъемGX12 4P1 Поиск в FivelВ блокнот
P3 РазъемMicroUSB-B1 Поиск в FivelВ блокнот
P4 Разъем MicroSDMicroSD Pop-Up slot1 Поиск в FivelВ блокнот
LS1 Динамик малогабаритный 8Ом 2-4W8Ом 2W 40*4*5.5mm1 Поиск в FivelВ блокнот
D1-D3 ДиодDA2JF8100L3 US1M, RS1MПоиск в FivelВ блокнот
D4-D6, D8 СветодиодLED4 для этой платы в корпусе 603, можно любые, цвета - по-вкусуПоиск в FivelВ блокнот
D7 Стабилитрон на 5 вольт5v01 Поиск в FivelВ блокнот
D9 Диод Шоттки
SS14
1 Поиск в FivelВ блокнот
Q1, Q6 Биполярный транзистор
BC857
2 Поиск в FivelВ блокнот
Q2, Q3, Q7 Биполярный транзистор
BC847
3 Поиск в FivelВ блокнот
Q4, Q5 MOSFET-транзистор
2N7002
2 Поиск в FivelВ блокнот
L1, L2 Дроссель10uH1 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Керамический конденсатор10pF 1000v (C17UL100J-7ZN-X1T)1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Керамический конденсатор220pF1 Поиск в FivelВ блокнот
C3-C5 Керамический конденсатор4.7-100nF 600v3 Поиск в FivelВ блокнот
C6, C8, C11, C12, C19, C21, C24 Керамический конденсатор100nF7 Поиск в FivelВ блокнот
C7 Керамический конденсатор47nF1 Поиск в FivelВ блокнот
C9, C10 Танталовый конденсатор10uF 10v2 Поиск в FivelВ блокнот
C13, C14, C16 Керамический конденсатор1uF3 Поиск в FivelВ блокнот
C15 Керамический конденсатор4.7uF1 Поиск в FivelВ блокнот
C17 Танталовый конденсатор1uF 10v1 Поиск в FivelВ блокнот
C18 Керамический конденсатор390nF1 Поиск в FivelВ блокнот
C20 ИонисторMS621FE 0,22F1 Поиск в FivelВ блокнот
C22, C23 Керамический конденсатор10-18pF2 Поиск в FivelВ блокнот
C25 Танталовый конденсатор150uF 10v1 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R14 Резистор
1.5 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R3, R4, R33, R34, R37, R39 Резистор
10 кОм
7 Поиск в FivelВ блокнот
R5, R17, R19, R20, R21, R22, R23 Резистор
20 кОм
7 Поиск в FivelВ блокнот
R6-R8 Резистор1M3 Поиск в FivelВ блокнот
R9, R10 Резистор2M2 Поиск в FivelВ блокнот
R11, R25, R26, R27, R36 Резистор
100 кОм
5 Поиск в FivelВ блокнот
R12, R13, R32, R35 Резистор100R4 Поиск в FivelВ блокнот
R15 Резистор1M +/- 1%1 Поиск в FivelВ блокнот
R16 Резистор300k +/- 1%1 Поиск в FivelВ блокнот
R18, R31, R38 Резистор
1 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R24 Резистор12-20R1 Поиск в FivelВ блокнот
R28, R29 Резистор56R2 Поиск в FivelВ блокнот
R30 Резистор51-68R1 Поиск в FivelВ блокнот
Qz1 Кварцевый резонатор16MHz1 Поиск в FivelВ блокнот
Battery Аккумулятор Li-Po 3,7v5000mA/h1 Поиск в FivelВ блокнот
T1 Трансформаторсм.схему1 Поиск в FivelВ блокнот
Кнопки 1,2,3, dfu Любые подходящие "тактовые" кнопкикнопки без фиксации4 Поиск в FivelВ блокнот
S1 Выключатель с фиксациейВыключатель с фиксацией1 Поиск в FivelВ блокнот
F1 Самовосстанавливающийся предохранительPolySwitch Fuse 500mA1 Поиск в FivelВ блокнот
Датчик Счётчик ГейгераСБМ-201 или любой другой газоразрядный с рабочим напряжением 400ВПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 2
Я собрал 0 7
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.9 Проголосовало: 7 чел.

Комментарии (26) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
Kamikadza #
Очень интересная конструкция, спасибо автор!
Ответить
0
patrick #
Уважаемый MadOrc, какую максимальную мощность дозы вы измеряли этим прибором? И ещё, я не нашёл исходников, плохо смотрел?
Ответить
+1

[Автор]
MadOrc #
Конкретно это железо с этим щупом тестировалось на фоне 40мР/ч.

Максимальный предел, считаю, нет смысла документировать, поскольку это датчик-зависимый параметр, а к прибору можно подключать практически что угодно, сейчас в прошивке прописаны сбм-20, сбм-20м, сбт-11а, си-8б, 2 "слота" под пользовательские настройки своих датчиков. По программной части - импульсы считает аппаратный 16-битный счётчик, ежесекундно обнуляющийся, т.е. запас по количеству импульсов значительно больше чем надо.
По исходникам у меня сложилась традиция, которая мне самому нравится - пока я их дорабатываю/исправляю - не выкладываю, только собранные прошивки, но могу дать конкретному человеку по личному запросу. Когда для себя проект "закончен", т.е. занялся другим и в ближайшие месяцы не планирую ничего менять - выкладываю в открытый доступ (со всеми предыдущими дозиметрами, выложенными на радиокоте, так и произошло).
Ответить
0
patrick #
Благодарю за развёрнутый ответ.
Значит, импульсами с детектора тактируем аппаратный счетчик, и раз в секунду переносим насчитанное в массив для дальнейшей обработки, как-то так?
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Верно. Фактически вертикальные линии на графике импульсов именно эти значения из аппаратного счетчика, они же CPS (counts per second).
Ответить
0
Zlodey #
Плата разводилась по принципу "закрыл в корпус, и ладно". Плата отличного качества, при этом шлейф припаивается кое-как.
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Плата разводилась по принципу "подпаяюсь лапшой мгтф" - подпаялся, не продумал визуально *сколько* её будет, ужаснулся, переделал под шлейф. Как-то уже не хотелось всё спаивать и переносить на новую из-за этого. Вполне надёжно получилось. :)
А так да, согласен, некрасиво. Когда буду собирать ещё - надо развести под разъем, тем более место позволяет. А кто будет собирать - всё равно под себя переделает, у всех свои предпочтения.
Отредактирован 01.06.2016 17:53
Ответить
0
Nick #
Поделитесь, пожалуйста, исходниками на мыло poi_83собакаmail.ru.
Спасибо
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Извините, но рассылать неизвестным мне "гостям", на е-майлы это не "конкретному человеку по личному запросу", это то же самое, что и просто выложить в открытый доступ исходники. Выложу, но позже, когда окончательно "допилю" проект. Есть ещё идеи, что дописать по мере наличия свободного времени.
Спасибо за понимание. ;)
Ответить
0
foxit #
Я интересуюсь спутниковой навигацией. А в этом проекте можно многое почерпнуть. Вот поэтому и спрашиваю за исходники. Можно написать в личку?
Отредактирован 03.06.2016 12:35
Ответить
0
04karick #
Скажите пожалуйста, какое выбрано время счёта для счётчика СБТ-11А, и реализовано ли в прошивке измерение альфа частиц отдельно от беты (с помощью листа бумаги, на сколько я понимаю)?
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Выбрано 18сек для гаммы при окне закрытом экраном. Про альфу не всё так однозначно - по официальным данным датчик не предназначен для измерения альфа-излучения. По неофициальным экспериментам - чувствительность к альфе где-то 15-35%, однако по другой информации картина сильно смазывается мягкой гаммой.
Думаю, что альфу им можно обнаруживать, это да, но измерять - нет. Толщина слюды в окне не рассчитывалась на альфу, и плавает, слишком сильная погрешность от датчика к датчику.
Как соберу "щуп" на СБТ-11А возможно что-то допишу, а пока нет, в прошивке только гамма и бета.
Ответить
0
Stas #
А экран с какой диагональю 1,8 или 2,2 брать под сборку?
Еще не плохо было-бы внести сразу СБТ-10.
Есть интересное предложение к автору - добавить переключение на другой датчик по достижению определенного уровня активности к примеру на СИ34БГ, для измерения большей активности.
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
1.8 не пробовал, а аналогичный китаец на ili9341 2.4 подошёл как родной, тачскрин работал нормально. 2.2 по-моему с тачскрином не делают, но сам дисплей тоже должен подойти.
СБТ-10 не юзал, и не интересовался. Вы сами можете "внести" его или любой другой газоразрядник не трогая прошивку, например на ячейку "датчик А" - просто ввести счётное время и площадь бета-чувствительной области.
Предложение не интересное, уже думал на стадии разработки. Это целесообразно для ДП5 или ещё чего-то с жёстко прописанными датчиками, здесь же он будет скакать от датчика к датчику на границе этого самого определенного уровня. Кроме того нужен еще 1 вход со щупа, ещё один блокинг(нельзя датчики с разной чувствительностью на один блокинг вешать, будут погрешности).
В данной конструкции проще - вынули щуп сбм-20, воткнули щуп СИ3БГ, 1-2 клика по настройкам и измеряем высокие фоны. Мне кажется так значительно целесообразнее.
Ответить
0
Stas #
То-есть дисплей брать 2.4 на контроллере ili9341? В том то и дело, что значительно удобней иметь один универсальный щуп для бета-гамма, чем таскать несколько щупов. Или хотя-бы сделать входы-выходы на мк для желающих собрать два датчика в одном щупе, так как иногда СБМ-20 не хватает, а датчиков способных считать до 10 мЗв я лично не знаю.
Скажем так считаем до максимума на СБМ-20 используя свой блокинг и вход на мк, досчитали скажем до 140 мР, переключаемся на вход 2 и запускаем второй блокинг, продолжаем считать используя другие коэффициенты.
И вот еще, что интересно у СБМ-20 максимальная измеряемая мощность дозы 144 мР, вот интересно как Терра МКС-05 может замерять до 999 мР используя СБМ-20.
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Брать дисплей можно 2,4 но на 2,8 видно лучше
Лично у меня не случалось такого, что сбм-20 не хватает. Даже не знаю где вообще можно найти 1Р/ч или больше.
По 2-м датчикам, вы, думаю, не понимаете механику работы и нецелесообразность вашего предложения в рамках задач этого проекта. Универсальных щупов не существует вообще. Если интересно - могу подробнее обсудить это на форуме, комменты не удобны для этого.
144 - гарантированный минимум, но большинство сбм-20 не "захлебываются" и при значительно больших уровнях. Если терры тестируют, а думаю это так и есть - почему бы и нет, вполне может измерять.
Ответить
0
Alex #
Будет ли дозиметр работать без gps/ГЛОНАСС приемника?
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Корректно - нет. Много на это "завязано".
Если нужен дозиметр без навигатора можете погуглить "дозиметр Нанит" или "дозиметр Rad-Boy" - другие мои проекты рассчитанные на ношение в кармане и работу на одной зарядке аккумулятора более полугода
Ответить
0
Alex #
Очень понравился большой информативный дисплей, но навигатор не нужен, был бы отличный дозик с большим дисплеем. PS: rad boy уже с полгода в строю, классная вещь
Ответить
0
04karick #
Кстати тоже были подобные мысли о повторении без GPS, в "Туристе" понравился большой дисплей и красивый интерфейс.
Но я конечно понимаю что автор представил нам более продвинутое и универсальное устройство, чем просто дозиметр с большим дисплеем.
Для меня главный недостаток "Рад-Боя" - это дисплей, а в остальном отличный дозик, пользуюсь уже несколько месяцев.
Ответить
+1

[Автор]
MadOrc #
Еще до публикации были такие вопросы. А этот проект да, сильно узкоспецифичный, мало кому нужен на практике.
Когда и если дойдут лапы по мере наличия времени думаю сделать что-то попроще на этом же дисплее. Но не на этом МК(он идеален для такой задачи, но не экономичный, редкий, требует спец. программатора) и не на блокинге для питания датчика. Да и с Атмелами пора завязывать в следующих проектах, нет больше Атмела ;)
Ответить
0
Alex #
А можно попросить фьюзы для прошивки МК
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Нет фузов. Вообще никаких. Это Икс-мега, все фузы ставит сама прошивка программно.
Просто залить .hex - и фузы как надо поставятся и еепром установится при первом старте.
Отредактирован 21.06.2016 06:32
Ответить
0
андрей #
А что за корпус(марка, название)? Как так красиво аккуратно окно под экран получилось сделать?
Ответить
0

[Автор]
MadOrc #
Корпус Gainta G447, из соображений того, что был свободный в закромах, а вообще можно и значительно компактнее сделать, если подбирать из "что надо", а не "что подойдёт из того что есть".
Пропилы и окошки - дремель, надфили, руки, ничего особенного.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Паяльная станция Hakko 936
Паяльная станция Hakko 936
DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором Макетная плата для пайки (10 шт)
вверх