1つの線量計の開発の歴史(パート1)

こんにちは。約2か月前、何もすることができなかったために、ほこりだらけの箱から出て、到達できなかったいくつかの長く放棄されたプロジェクトを取り出すことにしました。知識とそれを作業バージョンに持ってこなかった。さて、2か月の長い辛い月の後、この間に何とか直面したことと、それをどのように行うかをお話ししたいと思います。



すべての始まり



どういうわけか、私の兄弟と彼の友人、そして私は違法としてプリピャチに行くつもりでした、それはまだ実現されるのを待っていたが、待たなかった古い夢でした(しかし、それについては後で詳しく説明します)。必要なもののほとんどすべてをすでに準備していたとき、放射線の単純な指標すら誰も持っていなかったことがわかりました。広告サイトを見てみたところ、ほとんどすべてが非常に遠くにあるか、非常に高額だったため、ほとんど何も見つかりませんでした。そのため、手元にあるものから自分のものを作ろうとするアイデアが生まれました。 )そして、すべての大騒ぎの多く。すべてを1か月以内に行う必要があるため、ホイールを再発明しないように既製のプロジェクトを探し始め、アマチュアラジオサイトで最も単純なプロジェクトを見つけました。主な問題は、実際にはトランスの巻線でした。そのため、私はこのビジネスを断念しました。政治情勢が悪化したため、プリピャチには行きませんでした。



古いプロジェクトを再開する



最初の試みから3年が経過し、電気工学とプログラミングの両方で新しい知識を得ました。自分の知識を活かして、ようやく自分が始めたビジネスを終わらせたいと思っていました。私は、最も簡単な、注文されたステップアップモジュールである中国からのarduinkaから開始することを決定し、エミッターフォロワー(パルスを削除するため)に必要な部品を見つけるためにビンを検索しました。最初のファームウェアは、中断の足からのパルスを数えるだけでしたが、そのような重要ではない結果でさえ私は非常に満足しており、これはプロジェクトをさらに改善する大きなきっかけとなりました。



開発開始



当初、ブーストコンバーターはデバイスの別の部分であることが適していましたが、最終的にはデバイスが巨大になるため、あまり好きではありませんでした。私は昇圧回路のオプションを整理し始め、制御付きのDC-DCと、マイクロコントローラーからのフィードバックで解決しました。実際、複雑なことは何もありませんでしたが、問題が始まったのは、自分のコンバーターを追加した後です。



ヒューストン、干渉があります



タイトルからわかるように、ひどい電力干渉などがあります。電圧が400ボルトに近づくと、完全なバッカナリアが遮断レッグで始まりました。割り込みは常に機能しており、問題が何であるかを長い間理解できませんでした。 PWM周波数を変更しても効果はありませんでしたが、パワーコンデンサは効果がありませんでした。私はすでに絶望し始めていましたが、割り込みの足に指を近づけると、突然決断が来ました。指を離した瞬間まで、デバイスはすぐに正常に機能し始めました。そして、長年の友人の契約「どこにでも陶器を置く」を思い出しました。 100nFのセラミックコンデンサをブレークとグラウンドの間に配置した後、問題は解消しました。この問題を処理するのに長い時間がかかりましたが、このレッスンを長い間覚えています。その結果、セラミックコンデンサをどこにでも配置しましたが、可能な限り、すべてが正常に機能しました。



ボード開発



EasyEdaエディターでボードを開発したのは、すぐに中国からボードを注文することにしたためです。正直に言うと、エディターは便利で直感的です。SprintLayoutで常にボードを作成してきた私にとって、このプログラムはまさにファンタジーを超えたものでした。

さてポイントに。デバイスをできるだけ小さくしたかったので、50x100 mmのサイズを選択しました。これは、ある意味では大きすぎて、小さいサイズに収まる可能性があります。7セグメントインジケーターの最初のオプションを作成することを決定しました。これは非常に有益ではなく、希望するものを表示するのがかなり困難だったため、大きな間違いでした。私のリストの次は、ノキア5110からのディスプレイでした。このオプションは、私をはるかに満足させました。



主な利点は次のとおりです。



  1. 日中はバックライトは必要ありません。
  2. 低消費電力。
  3. 使いやすい。


しかし、問題もありました。ディスプレイには3.3ボルト、できれば3.3ボルトのロジックが必要で、マイクロコントローラーは5ボルトで動作します。この問題は、10kΩの抵抗と線形安定器によって解決されました。



デバイスの中核はatmega328p-muマイクロコントローラーです。データシートから判断すると、より粘り強いので選択しました。



デバイスは自律型で、リチウムイオンバッテリーで動作するため、ボード上でtp4056チップとme2108a50チップ上の低電力5ボルトDC-DCブーストコンバーターが分離されました。



その結果、理事会は次のような形をとった。



画像



買えるのになぜ必要なの?



このデバイスは、いつでもセンサーを交換して微調整できるように、ユニバーサルデバイスとして設計されました。



編集に関する次の特性がプログラムでレンダリングされました。





これらの特性の設定により、動作電圧が800ボルト(電圧を上げるために変更が必要)以下のセンサーを接続でき、カウント時間は100秒以下で、エラーは50%未満です。



デバイスのコストは500ルーブルです。中国に部品を注文した場合、約1000ルーブル、地元の無線部品を購入した場合。もちろん、計数管のコストは考慮していません。フリーマーケットでの価格は通常500ルーブルを超えません。



特性が近いデバイスと比較すると、1000ルーブルは、はんだ付けを好む人にとってかなり魅力的な価格です。



組み立てられたボードは次のようになります。



画像



写真からわかるように、私の街にはコンポーネントが見つからず、中国からの部品を待つ必要があるため、ボードはまだ完全に組み立てられていません。



まとめ



完全なデバイスの開発は、かなり時間がかかるプロセスであり、低レベルのプログラミング、計測器の製造、および電気工学に関する多くの知識が必要です。開発に投資した作業が、デバイスにバグがあり、レイアウトとは異なる動作をするという事実になった場合、それは非常に残念です。正直に言うと、黒いバージョンのボードは4番目のバージョンです。その前に、電源方式の選択に失敗し、ディスプレイに失敗し、コンデンサーが不足するバリエーションがありました。この記事は、同様のデバイスを自分で組み立てたい、または同様のことをしたい人を対象としています。デバイスのデモは、記事の次の部分で行います。



私があなたと私のプロジェクトに興味を持ってくれたことを願っています。ファームウェアリポジトリとPCBプロジェクトへのリンクを添付しています:



github.com/AdamFull/Dosimeter-SQUICK

easyeda.com/AdamFull/geigercounter_nokia



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