Comment tout a commencé
D'une manière ou d'une autre, mon frère et son ami et moi allions aller à Pripyat en tant qu'illégal, c'était toujours un vieux rêve qui attendait d'être réalisé, mais il n'est jamais venu (mais plus à ce sujet plus tard). Lorsque nous avions déjà préparé presque tout ce dont nous avions besoin, il s'est avéré que personne n'avait au moins un simple indicateur de rayonnement. Après avoir regardé le site d'annonces, j'ai trouvé peu, tout était la plupart du temps soit très loin soit très cher, donc l'idée est venue d'essayer de faire le mien à partir de ce qui était à portée de main, et tout ce que j'avais était un arduinka, un compteur (STS-5 ) et beaucoup de poudre libre. Comme tout devait être fait en un mois, j'ai commencé à chercher des projets prêts à l'emploi pour ne pas réinventer la roue, et j'ai trouvé le projet le plus simple sur un site de radio amateur. Le problème principal était l'enroulement du transformateur, c'est pourquoi j'ai abandonné cette activité.Nous ne sommes pas allés à Pripyat car la situation politique s'est dégradée.
Reprise d'un ancien projet
3 ans se sont écoulés depuis la première tentative, j'ai acquis de nouvelles connaissances, tant en électrotechnique qu'en programmation. J'avais hâte d'appliquer mes connaissances et enfin de terminer l'entreprise que j'avais lancée, ce que j'ai décidé de faire à l'époque de l'auto-isolement. J'ai décidé de commencer par le plus simple, commandé un module élévateur, un arduinka de Chine et cherché dans les bacs dans l'espoir de trouver les pièces nécessaires pour l'émetteur suiveur (pour supprimer les impulsions). Le premier micrologiciel comptait simplement les impulsions de la jambe d'interruption et j'étais assez satisfait d'un résultat même si insignifiant, ce qui m'a donné une énorme impulsion pour améliorer encore le projet.
Début du développement
Au départ, cela me convenait que le convertisseur boost soit une partie distincte de l'appareil, mais à la fin l'appareil se révélerait énorme, ce que je n'aimais pas vraiment. J'ai commencé à trier les options pour le circuit élévateur et j'ai opté pour un DC-DC avec contrôle et rétroaction d'un microcontrôleur. En fait, il n'y avait rien de compliqué, mais c'est après avoir ajouté mon propre convertisseur que les problèmes ont commencé.
Houston, nous gênons
Comme vous pouvez le voir dans le titre, il y a des interférences de puissance terribles et plus encore. Lorsque la tension a approché 400 volts, une bacchanale complète a commencé sur la jambe d'interruption. L'interruption fonctionnait constamment et je ne pouvais tout simplement pas comprendre pendant longtemps quel était le problème. Changer la fréquence PWM n'a pas aidé, les condensateurs de puissance ne l'ont pas fait. Je commençais déjà à désespérer, mais la décision est venue soudainement lorsque j'ai amené mon doigt sur la jambe de l'interruption. L'appareil a immédiatement commencé à fonctionner normalement, jusqu'à ce que je retire mon doigt. Et puis je me suis souvenu de l'alliance d'un ami de longue date: «Mettez de la céramique partout». Après avoir réglé le condensateur céramique à 100 nF entre l'interruption et la terre, le problème a disparu. Il m'a fallu beaucoup de temps pour traiter ce problème, mais je me souviendrai longtemps de cette leçon. Du coup, je mets les condensateurs céramiques partout,dans la mesure du possible, et tout a fonctionné comme il se doit.
Développement du conseil
J'ai développé la carte dans l'éditeur EasyEda, car j'ai immédiatement décidé de commander des cartes en Chine. Pour être honnête, l'éditeur est pratique et intuitif. Pour moi, la personne qui a toujours créé des planches dans SprintLayout, ce programme était juste quelque chose au-delà de la fantaisie.
Maintenant au point. Je voulais rendre l'appareil aussi petit que possible et j'ai choisi une taille de 50x100 mm, ce qui est un peu trop et pourrait tenir dans une taille plus petite. J'ai décidé de faire les premières options sur les indicateurs à sept segments, ce qui était une énorme erreur, car ils étaient extrêmement peu informatifs, et il était assez difficile d'afficher ce que je voulais sur eux. Le prochain sur ma liste était l'écran du Nokia 5110. Cette option m'a plus que satisfait.
Ses principaux avantages sont:
- Ne nécessite pas de rétroéclairage pendant la journée.
- Faible consommation d'énergie.
- Facile à utiliser.
Mais il y avait aussi des problèmes. L'affichage nécessite une alimentation de 3,3 volts, et de préférence une logique de 3,3 volts, et le microcontrôleur fonctionne à partir de 5 volts. Le problème a été résolu par des résistances de 10 kOhm et un stabilisateur linéaire.
Le cœur de l'appareil est le microcontrôleur atmega328p-mu. Je l'ai choisi car, à en juger par la fiche technique, il est plus tenace.
L'appareil est autonome et fonctionne sur une batterie li-ion.Par conséquent, un microcircuit tp4056 et un convertisseur élévateur DC-DC 5 volts de faible puissance sur le microcircuit me2108a50 ont été installés sur la carte.
En conséquence, le conseil a pris la forme suivante:
Pourquoi en avez-vous besoin si vous pouvez l'acheter?
L'appareil a été conçu comme un appareil universel afin que vous puissiez changer le capteur à tout moment et le régler avec précision.
Les caractéristiques suivantes ont été rendues par programme pour l'édition:
Les réglages de ces caractéristiques vous permettent de connecter n'importe quel capteur dont la tension de fonctionnement n'est pas supérieure à 800 volts (pour augmenter la tension, des modifications sont nécessaires), le temps de comptage n'est pas supérieur à 100 secondes et l'erreur est inférieure à 50%.
Le coût de l'appareil va de 500 roubles. si vous commandez des pièces de Chine et environ 1000 roubles si vous les achetez dans des pièces de radio locales. Bien sûr, je n'ai pas pris en compte le coût du tube doseur, car son prix sur les marchés aux puces ne dépasse généralement pas 500 roubles.
Si vous comparez avec des appareils dont les caractéristiques sont proches, alors 1000 roubles sont un prix assez appétissant pour les fans à souder.
La carte assemblée ressemble à ceci:
Comme vous pouvez le voir sur la photo, la carte n'est pas encore entièrement assemblée, car je n'ai pas trouvé certains composants dans ma ville et je dois les attendre de Chine.
Résumer
Le développement d'un appareil à part entière est un processus assez laborieux qui nécessite beaucoup de connaissances en programmation de bas niveau, en instrumentation et en électrotechnique. Il est très décevant lorsque le travail investi dans le développement se transforme en fait que l'appareil est bogué et se comporte différemment de la mise en page. Pour être honnête, la version noire des cartes est la quatrième version, avant cela, il y avait des options avec un choix infructueux de schéma d'alimentation, un affichage infructueux et un manque de condensateurs. Cet article est destiné à ceux qui veulent assembler un appareil similaire pour eux-mêmes, ou qui veulent faire quelque chose de similaire. La démonstration de l'appareil sera dans la prochaine partie de l'article.
J'espère que je vous ai aidé et mon projet vous a intéressé. J'attache des liens vers le référentiel de firmware et le projet PCB:
github.com/AdamFull/Dosimeter-SQUICK
easyeda.com/AdamFull/geigercounter_nokia