В связи с кучей вопросов, ответы на которые уже есть в статье, придётся заняться самолечением самопубликацией.
Публикую сюда описание дозика и некоторые материалы.
Схема, прошивка, платы были выше, не буду повторяться. Остальное копипасчу из сохраненной копии:
***
Дозиметр сделан на базе МК ATmega 128, питается от литиевого аккумулятора.
Дозиметр всегда находится в 1 из 3х режимов:
- Активный - когда включен экран, звук и/или вибра - потребление максимальное, когда пользователь видит на экране показания.
- Спящий - экран, звук, вибра - выключены, но идут часы, идет контроль фона и накопление показаний дозы, если установлен порог тревоги, и фон будет выше порога - прибор перейдет в активный режим и будет сигнализировать.
- Выключенный - не работает ничего, ток потребления практически отсутствует.
Потребляет в зависимости от режима:
- Включено всё(LCD, подсветка максимум, звук и вибра) 23-26mA.
- Яркость подсветки снижена 16-18mA.
- Дежурный режим, а предполагается, что именно в нем дозиметр будет 90% времени (работает МК в режиме сна, просыпаясь по импульсам и секундам часового таймера, производит накачку и замер по ОС) 0.1-1mA. (таки-там трудно мерить, потребляет скачками, по мере необходимости)
- Ну и включенный фонарик будет добавлять к потреблению ток используемых светодиодов.
Переход в сон возможен либо выбором соответствующего пункта в меню "Питание", либо по времени исходя из установок авто-сна.
Выключение производится выбором соответствующего пункта в меню "Питание".
Выход из сна или включение происходит при нажатии кнопки 1 (первой слева).
В зависимости от использования, предусмотренного конструкцией аккумулятора 1000mAh, будет хватать не менее чем на месяц.
Схему старался сделать максимально простой для повторения, многие детали без проблем заменяются на ближайшие аналоги.
http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=155479
По функциональным узлам дозиметра:
Экран используется от Nokia 6100 (6610,2600,7200,7250,3100). Выбран из соображений конечных габаритов прибора, и скромного, для цветных экранов, потребления. Их существует 3 типа. На чипе Epson, на Philips. Кроме того мне попадали в лапы по виду Epson, по ДШ – Philips, а по факту не совместимы ни с той ни с другой системой команд. В этой конструкции нужен именно Philips, контроллер PCF8833.
Для простоты восприятия сфотографировал те, что есть у меня.
Эти НЕ подойдут:
http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=155315
Эти то, что надо:
http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=155316
Подробнее по отличиям дисплеев можно глянуть http://www.electricstuff.co.uk/noklcd.html и http://www.silabs.ru/pubs/Stat_119.pdf
Кроме того, встречаются Philips-ы, во всём хороши, но картинка инверсная – тут ничего страшного, под такой меняется в прошивке одна из команд в инициализации, и всё чудесно работает, прошивка под вариант с инверсией прилагается.
Дисплей подключал разъёмом, припаянным на печатку. Разъемы сдул со старых мёртвых плат телефонов, их можно насобирать по ремонтным мастерским, всё равно их там выбрасывают.
Кстати покупать у ремонтников дисплеи – только с проверкой, так и норовят продать нерабочие, уже наступал на эти грабли, в конце концов просто заказал в Китае, там они от 1.5 до 3$ за штуку новые.
Подсветка дисплея требует около 6 вольт. В схеме это напряжение обеспечивает умножитель, подключенный к выводу МК с аппаратным ШИМ для регулировки яркости.
Питание дисплея коммутируется полевиком на «-» выводе, поскольку при коммутации «+» были замечены утечки тока через вывод подсветки (шайтан их знает что там за схема внутри дисплея). Подача 3.3 вольта осуществляется через диод, который дает падение примерно 0.5в и ограничивается стабилитроном.
Звук. Для вывода звука использована пищалка от компьютера, через конденсатор подключенная к выводу МК. МК проигрывает массивы PCM Wave из памяти, но поскольку усилитель в схеме не предусмотрен, звуковые сэмплы подобраны под резонансную частоту пищалки.
Коммутация фонарика и вибромотора сделана стандартно, на полевиках. Подтяжки на «-» на затворах не дают им реагировать на статику или радиопомехи от работающей рядом сотки.
Цепь питания датчика реализована на полевике, который получает разное количество импульсов от МК в зависимости от текущего напряжения на датчике. Трансформатор намотан на ферритовой гантельке со внешним диаметром 9-10мм и длиной 12мм. Первичная обмотка 3-4витка проводом 0.5мм, вторичная 250 витков проводом 0.1мм . Наматывается сначала вторичка, с пропиткой лаком и сушкой через каждые 50 витков, затем изолируется термоусадочной трубкой подходящего диаметра, и поверх нее наматывается первичка. Напряжение на выходе такого трансформатора при непрерывной накачке может достигать 200 и более вольт, однако под контролем МК поддерживается примерно 135в. Умножитель повышает напряжение до требуемых 400вольт.
Импульсы с датчика снимаются схемой «на 1 транзисторе», и кроме того через стабилитроны срабатывает/либо нет цепь подтверждения достаточности питающего напряжения датчика. В зависимости от этого, в контексте импульса МК решает в каком режиме производить накачку повышающего трансформатора. У СБМ-20 документирована амплитуда исходящего импульса не менее 50 вольт при достаточном питающем напряжении. Эта система успешно корректирует накачку при изменении питания от 4,2в до 3в при разрядке аккумулятора, а так же при резких изменениях измеряемого фона. Подробнее можно почитать у товарища Aheir в его дозиметре GreenRay, откуда и взял эту замечательную идею. Преимущества обратной связи, не просаживающей слаботочное питание датчика и как следствие не повышающей потребляемый устройством ток самоочевидны.
Заметил что меня прям клинит неверно маркировать на платах, сорри. Правильно - как на схеме, R23 - 100K, а не 10.
В программе дозиметра встроена тревога при отсутствии импульсов продолжительное время и тревога на недостаточное питание датчика, при недостаточной амплитуде импульсов.
Теперь по программной начинке:
Прошивка написана на Си WinAvr в среде Atmel Studio 6. МК тактируется внутренним генератором 8мГц. Отрисовка экранов получилась не мгновенная, даже учитывая использование аппаратного SPI для связи с дисплеем, но вполне приемлемая, особенно учитывая оптимальную экономичность по потреблению и сохранение работоспособности при напряжениях 3.ХХ вольт на любой из линейки АТмег128 на этой частоте.
Часы идут на стандартном часовом кварце.
Яркость подсветки регулируется аппаратным ШИМ, еще 2 таймера используются под синтез звука из массивов данных в формате PCM Wave 8 bit Mono 8kHz, и тактирование времени включения вибромотора.
Данные доз и переменные настроек хранятся в eeprom МК. Чтобы максимально продлить ресурс, все они за, редким исключением некоторых настроек, обновляются раз в сутки. На случай если дозиметр долгое время был выключен и данные уже неактуальны, есть возможность обнулить их через соответствующее меню.
Поскольку запитан контроллер напрямую от аккумулятора, для замера напряжения не используется делитель, измерение происходит по схеме «измеряем ИОН, с опорой на AVCC».
При падении напряжения ниже 3.6 вольт включается сигнал и выдаётся сообщение о необходимости зарядки. При напряжении ниже 2.9 вольт прибор отключается, чтобы не допустить переразряда литиевого аккумулятора.
По функционалу.
Управление старался сделать максимально удобным и интуитивно понятным.
Нет никаких «длинных нажатий» и хитрых комбинаций. Прерывания на кнопках принципиально не используются, кроме случаев, когда это нужно для выхода из сна или Power-Down, однако сразу после выхода они становятся просто кнопками.
Основной экран выглядит так:
По «Маркеру погрешности». Измерение фона производится методом подсчёта импульсов в некий временной интервал. Чем этот интервал больше, тем статистически точнее будут результаты. Однако чем больше импульсов, тем меньший интервал требуется для той же точности. Кроме того чем фон выше, тем важнее оперативные данные по нему. Поэтому интервал расчета меняется в контексте фона. При ЕРФ до 120 мкр/ч прибор считает 72 секунды, выше 120 мкр/ч – 36 секунд, и так далее.
Маркер показывает насколько полно произведен подсчет импульсов в текущем интервале:
- Красный – данным не стОит доверять, расчет идет меньше половины необходимого времени.
- Жёлтый-можно считать показания «предварительными данными».
- Зеленый – цифрам можно верить, подсчёт произведен в заданном интервале времени и ежесекундно уточняется.
В области графика будет отображаться один из 5 вариантов (выбирается в Настройках):
- статистика текстом,
- импульсы в виде гистограммы,
- импульсы в виде кривой,
- фон в предыдущие 5 минут в виде гистограмм с подписями, при этом цвет столбцов показывает опасность/безопасность фона согласно НРБ 99/09, цвет подписей – жёлтым микрорентгены в час, красным – миллирентгены в час.
- фон в предыдущие 5 часов в виде гистограмм с подписями, те же правила по цветам, что и в предыдущем пункте.
Структура меню выглядит так:
Думаю, тут тоже всё понятно, в процессе использования разобраться проще, чем в сотовом.
В «Service menu» выставляются параметры накачки, для использования другого типа повышающего трансформатора и выдается диагностика с обратной связи, на корректно собранном приборе туда можно не заглядывать.
По сборке:
Платы сделаны ЛУТ-ом.
Дозиметр сделан на двух платах – на основной вся электроника и управление, на дополнительной – датчик, преобразователь напряжения и аккумулятор. Платы надежно соединяются разъёмами.
Это позволило минимизировать помехи и реакцию на статику, сотовые рядом и так далее.
Основная плата содержит на мой вкус слишком много межслойных переходов, но по-другому пока не получилось, возможно, потом кто-нибудь переделает под бОльший корпус, чтобы упростить сборку. Тем не менее, платы проверены «в железе» и не содержат ошибок.
Уже сам и сделал пока публикации ждал
Очень рекомендую после сборки и проверки всё промыть изопропиловым спиртом и аккуратно покрыть лаком Plastik, не заливая разъёмы и кнопки. На плате без лака были прецеденты отказа накачки и ресетов из-за отсыревания в кармане от пота в очень жаркую погоду при полевых испытаниях.
Корпус Gainta G431 с соответствующей доработкой.
Сетка над датчиком для бета-излучения взята от микроволновки. Сразу под сеткой тонкая пленка от сигаретных пачек, использую ее давно и успешно, бету пропускает свободно, а пыль и грязь – нет. Прорезь можно и не делать, тогда будет считать только гамму.
) поделюсь....
а в ремонтников зная их то грн 100 а проверить нет на чем