Licznik Geigera Mullera.

Tutaj umieściłem materiał o przetwornicy 400V do zasilania detektora Geigera Mullera: Przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.
Kilka lat temu udało mi się wykonać bardzo prosty układ zliczający impulsy wytwarzane w liczniku Geigera Mullera, poniżej materiał znajdujący się kiedyś na stronie and.elektroda.eu:

Licznik Geigera Mullera.

Jest to druga wersja projektu prostego licznika impulsów oparty o mikrokontroler Atmel Attiny26L, współpracuje z przetwornicą do dozymetru opisaną tutaj.
Mikrokontroler przelicza ilość impulsów z detektora na uSv/h i wyświetla wynik na wyświetlaczu LCD.
Można wykorzystać również inne przetwornice dostarczające odpowiednie napięcie,
potrzebne do pracy detektora GM oraz posiadające odpowiednie wyjście impulsów.
Układ przystosowany jest do pracy z tubą SBM-20 liczba impulsów zliczona w ciągu 40s,
odpowiada uR/h co znacznie upraszcza program sterujący pracą urządzenia.
Układ zasilany jest napięciem 3.6-4.5V z trzech baterii AAA.

W programie sterującym udało się także zmieścić pamięć najwyższego wskazania w pamięci ulotnej,
40 pamięci aktualnych pomiarów w pamięci flash, orientacyjny wskaźnik napięcia baterii oraz sterowanie brzęczykiem,
podświetlaniem alfanumerycznego wyświetlacza LCD 2x8 znaków, funkcje obsługiwane dwoma przyciskami (mode i set) oraz prostym menu.



Układ pobiera prąd około 6mA przy 4.5V, uruchomienie podświetlania zwiększa pobór prądu do około 30mA.
Został zastosowany wyświetlacz LCD 2x8 FDCC0802C pozwalający na pracę przy napięciu 3V.
Wyświetlacz wymaga ujemnego napięcia które jest generowane w układzie przy pomocy C5,D1,D2,C6,P1.
W procesie uruchamiania należy ustawić jak największy kontrast przy zasilaniu 4.5V co pozwoli na zachowanie czytelności
LCD przy niższych napięciach.
Pin 4 (OC1B) ATTiny26L jest źródłem przebiegu prostokątnego o częstotliwości około 1.5kHz,
jest to dobry punkt kontrolny do sprawdzenia czy mikrokontroler pracuje poprawnie.
Poniżej schemat licznika:



Układ taktowany jest rezonatorem 3,2768MHz co upraszcza program sterujący.
Zasilanie podświetlania LCD realizowane jest przez R2 ograniczający prąd oraz Q1,
sterowany z pinu 3 (PB2) mikrokontrolera.
Impulsy z licznika geigera podawane są na R4 i C7 ograniczające zakłócenia oraz zliczane na wejściu T0 (pin 9) mikrokontrolera.
Sterowanie zasilaniem buzera odbywa się z PA7 (pin 11) Attiny26L, aby uaktywnić działanie buzera, podawany jest stan wysoki,
po stronie przetwornicy buzer jest łączony z GND w takt impulsów pochodzących z tuby licznika.
Stan przycisków sterujących badany jest przez PB0 PB1 (pin 1 i 2) mikrokontrolera.
Napięcie zasilające trafia na dzielnik R6 R7 i podane jest na PA4 (pin 14) Attiny26L.
Jako napięcie odniesienia dla pomiaru napięcia zasilania wykorzystywne jest wewnętrzne napięcie Vref 2.56V.
Dzięki czemu uzyskanie wyniku pomiaru w dziesiątkach miliwoltów wymaga jedynie podzielenia wartości ADC przez dwa co upraszcza program sterujący.
Wewnętrzne napięcie odniesienia Attiny26L wg. noty katalogowej może mieć dość duży rozrzut w zakresie 2.4-2.9V,
co powoduje że odczyt napięcia należy traktować orientacyjnie, bardziej jako wskaźnik niż pomiar.
Poniżej wpływ napięcia odniesienia na wyniki otrzymywane w wyniku pomiaru:


Dla układu program sterujący można napisać samodzielnie lub wykorzystać istniejący:
GMv2_1.hex: GMC2.zip Download (2.51 kB)
Ustawienia rejestrów fusebit:
high: 0xF6
low: 0xFD


Do obsłużenia programatora potrzebny jest program, np: PonyProg,
programator wbudowany w środowisko BascomAVR Demo, ISP Programer i inne.
W przypadku zastosowania programu dostępnego na tej stronie,
po jego załadowaniu do procesora i odłączeniu programatora,
oraz po resecie i ustawieniu kontrastu przy pomocy P1 na wyświetlaczu powinien pojawić się napis:
0000.00
uSv/h
Dalsze testy urządzenia mogą polegać na podaniu na wejście GM_IN sygnału
o częstotliwości od kilku HZ do 3Khz i amplitudzie ok. 5V oraz sprawdzeniu wskazań.
Urządzenie zlicza impulsy przez 40s więc np. dla 50Hz po 40 sekundach powinniśmy uzyskać
wynik około 20.00 natomiast np. dla 1kHz około 400.00, jeżeli wszystko działa należy połączyć,
licznik z przetwornicą opisaną tutaj (pamiętajmy o niebezpieczeństwie związanym z wysokim napięciem jakie wytwarza przetwornica).
Przy pierwszym uruchomieniu pamięć EEPROM mikrokontrolera może być wypełniona przypadkowymi wartościami,
może to spowodować dziwne wartości w pamięciach pomiarów lub symbol Err
warto nadpisać wszystkie 40 pamięci aktualnym wskazaniem,
ew. podczas programowania wypełnić pamięć EEPROM samymi zerami.

Programując procesor należy pamiętać o takim ustawieniu fusebitów aby korzystał z zewnętrznego,
rezonatora kwarcowego.
Na płytce nie zostało przewidziane złącze dla programatora,
można przylutować przewody do odpowiednich pinów Attiny26L, przewody zakończyć goldpinami,
a następnie zaprogramować procesor. Jeżeli nie przewidujemy aktualizacji oprogramowania można przewody odlutować.
Przykładowa płytka dla układu wygląda tak:



Sposób podłączenia licznika z przetwornicą pokazany jest poniżej:

Układ zasilamy z zasilania bateryjnego 4.5V tego samego które dostępne jest dla przetwornicy.
Impulsy cyfrowe z wyjścia DIG przetwornicy podajemy na wejście GM_IN układu licznika,
Przecinamy ścieżkę która zasila buzer od Vcc w przetwornicy, zasilamy buzer z wyjścia,
BUZ układu licznika co pozwoli wyciszać lub aktywować sygnał zliczania.
Przetwornica połączona z licznikiem:

Widok układu w obudowie:



Układ został wykonany dość dawno temu, zapewne wiele rzeczy da się zrobić lepiej, jeżeli udało Ci się wykonać podobny układ o lepszych parametrach warto zaprezentować go w dziale DIY elektroda.pl