Весной меня отправили на карантин, и у меня появилось немного времени, чтобы поработать над чем-то интересным.
Выбор пал на это устройство .
Конечно, мне хотелось расширить возможности радиометра и узнать, какие конкретно радиоактивные изотопы подстерегают меня в повседневной жизни в Киеве, который находится совсем рядом с ЧЗО.
В статье я расскажу, как я собирал устройство и что менял в схеме и прошивке.
Первым делом нужно заказать доски.
В материалах оригинальной статьи присутствуют Gerber-файлы, так что всё просто.
Я разместил заказ на PCBWay и JLCPCB, чтобы сравнить качество.
Первый порекомендовать не могу: доставка заняла 3 месяца, крепежные отверстия на платах оказались меньше, чем нужно.
Из 5 материнских плат 2 оказались бракованными (о чем мне сообщили в письме).
С JLCPCB все сложилось хорошо и придраться не к чему.
Заказывал комплектующие с Mouser и комплекты конденсаторов и резисторов с Али (стал лень подбирать все по емкости и решил просто заказать комплект).
В качестве SiPM я использовал MicroFC 60035 — это самая дорогая часть устройства.
На момент заказа он стоил на Mouser 70 долларов.
Я решил не заморачиваться с меньшим и дешевым 30035, опасаясь, что паять и собирать его будет сложнее.
Вторым основным компонентом устройства, помимо фотодетектора, является сцинтилляционный кристалл.
И здесь большое поле для модификаций.
Мне не удалось найти использованный автором малогабаритный CsI(Tl) менее чем за 90 долларов.
Поэтому я остановился на NaI(Tl) 10х40мм на eBay за 32 доллара с доставкой.
Найти такой кристалл – само по себе увлекательное занятие; здесь главное не торопиться.
Все поиски в Гугле привели меня к Евгению из Украины, но у него просто нет прозрачных кристаллов для спектрометрии.
Все, что он отправлял, имело неприятный желтый оттенок мочи.
И вот, все детали и платы прибыли, можно приступать к пайке.
Первое, что я решил сделать, это припаять аналоговую плату.
Здесь все без происшествий, главное не забыть припаять резистор, место для которого не проложено (внимательно читайте советы по сборке в оригинальной статье).
В материнскую плату пришлось внести следующие изменения: Согласно даташиту LM2733Y, выходное напряжение не зависит от входного напряжения, поэтому настраивать соответствующим образом нечего.
Берем формулу R1 = R2 X (VOUT/1,23 − 1) из того же даташита и исходя из того, что нашли, устанавливаем R13 = 1,8К, R12 = 12К, R11 = 300К.
На выходе стабильно 28,18В (пробовал подать 2,5В, 5В - на выходе все стабильно).
После подключения дисплея устройство начало выдавать гораздо большее количество импульсов, чем было на самом деле.
Исправить удалось, изменив схему питания дисплея: вход переключателя DA6 подключим к входу DA3. На выходе DA6 выставляем преобразователь на 5В (у меня под рукой был pololu cj7032) и питаем от него дисплей.
При таком подключении все помехи сразу исчезли.
В качестве дисплея я взял nx4024t032: он меньше, дешевле, потребляет меньше и самое главное, он был в наличии в местном магазине.
Прошивку я все же планировал сменить, об этом ниже.
После пайки промыл схемы изопропиловым спиртом в ультразвуковой ванне.
После спирта стоит промыть дистиллированной водой на той же бане и высушить в духовке при температуре около 70-80 градусов.
Теперь пришло время самого интересного: подключите датчик и посмотрите, что произойдет. MicroFC 60035 практически идеально припаивается к куску макетной платы размером 3х3 отверстия: лужим угловые отверстия и припаиваем датчик феном.
Припаиваем провода с обратной стороны макетной платы.
Вот как это выглядит. 
Вот так выглядит связка плат и деталей без корпуса.
Внимательный читатель может заметить, что я взял процессор STM32L152CBT6A — памяти немного больше и доступно локально.
Корпус был изготовлен в Fusion 360 и распечатан на 3D-принтере.
Вот так все выглядит в собранном виде: 
Пришло время самого интересного - изменений в прошивке.
Мы хотим сделать сцинтилляционный детектор, а не просто радиометр.
Для этого нам понадобится использовать DMA с АЦП (АЦП в этом процессоре всего один, но есть входной переключатель).
И у нас есть два входа: SP и напряжение аккумулятора.
DMA необходим для ускорения всего процесса.
Еще хочу обратить внимание на количество циклов измерения ADC_SampleTime; в 48 и больше у меня ничего не получалось.
4 цикла показали наиболее стабильный результат. Изменяем код инициализации АЦП следующим образом:
Теги: #Производство и разработка электроники #микроконтроллеры #Сделай сам или Сделай сам #физика #Экология #сделай сам #схемотехника #дозиметр #излучение #сцинтиллятор #гамма-излучение #радиометрvoid initADC(void) {
-
Symfony + Api Карт Google + Phoogle
19 Oct, 24 -
Проверьте Свой Цветовой Iq
19 Oct, 24 -
Взломать Скайп? Легко!
19 Oct, 24
