Contador Geiger portátil com Arduino Nano

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	CURA
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	Fritzing

Sobre este projeto

Etapa 1:Design do sistema

Etapa 2:fazer o conjunto do contador Geiger

• Arduino NANO 1 https://store.arduino.cc/arduino-nano
• Geiger Counter Kit 1 https://uk.banggood.com/Assembled-DIY-Geiger-Counter-Kit-Module-Miller-Tube-GM-Tube-Nuclear-Radiation-Detector-p-1136883.html?rmmds =search &cur_warehouse =CN
• 0.96 "Tela OLED colorida 96 * 64 1 https://www.banggood.com/0_95-Inch-7pin-Full-Color-65K-Color-SSD1331-SPI-OLED-Display-For-Arduino-p- 1068167.html? Rmmds =search &cur_warehouse =CN
• Placa de carregamento Micro USB 18650 Bateria 1 https://www.banggood.com/5pcs-ESP32S-ESP32-0_5A-Micro-USB-Charger-Board-18650-Battery-Charging-Shield-p-1398716.html? rmmds =myorder &cur_warehouse =UK
• Bateria de íon-lítio protegida recarregável 18650 de 3,7v 4000mAh 1 https://www.banggood.com/4PCS-MECO-3_7v-4000mAh-Protected-Rechargeable-18650-Li-ion-Battery-p-992723.html? rmmds =myorder &cur_warehouse =CN
• Transistor BC547 1
• BUZZER -12MM 1
• Resistor 1k Ohm 1

O Design Eletrônico

Montagem Mecânica e Elétrica

Etapa 3:o design do software

  #include  
 #include  
 #include  
 // Conexões para o display OLED 
 #define sclk 13 // SCL (fio azul) 
 #define mosi 11 // SDA (fio branco) 
 #define cs 10 // CS (fio cinza) 
 #define rst 9 / / RES (fio verde) 
 #define DC 8 // DC (fio amarelo) 
 #define LOGtime 1000 // Tempo de registro em milissegundos (1 segundo) 
 #define Minuto 60000 // o período de 1 minuto para calcular os valores de CPM 
 #define show endWrite 
 #define clear () fillScreen (0) 
 // Definições de cor 
 #define BLACK 0x0000 
 #define AZUL 0x001F 
 #define VERMELHO 0xF800 
 #define VERDE 0x07E0 
 #define CIANO 0x07FF 
 #define MAGENTA 0xF81F 
 #define AMARELO 0xFFE0 
 #define WHITE 0xFFFF 
 Adafruit_SSD1331 display =Adafruit_SSD1331 (cs, dc, rst); 
 int Contagens =0; // variável contendo o número de eventos GM Tube dentro do LOGtime 
 unsigned long previousMillis =0; // variável para armazenar o tempo anterior 
 int AVGCPM =0; // variável contendo o número médio flutuante de contas ao longo de um período de janela móvel fixo 
 int TenSecCPM =0; 
 int unidades =0; 
 int dezenas =0; 
 int centenas =0; 
 int milhares =0; 
 flutuante Sievert =0; 
 int CONTAGENS [10]; // array para armazenar as quantidades medidas de impulsos em 10 períodos consecutivos de 1 segundo 
 int t =0; 
 //////////////////// a configuração o código a seguir, será executado uma vez após "Ligar" ou após um RESET /////////////////// 
 void setup () {
 Serial. begin (115200); 
 display.begin (); 
 display.fillScreen (BLACK); 
 
 floatBattery =analogRead (A3); // (fio laranja) 
 floatBattPerc =100 * (Bateria / 770); 
 
 //Serial.print("battery value ="); Serial.println (bateria); Serial.print ("porcentagem da bateria ="); Serial.println (BattPerc); 
 display.setCursor (4,4); 
 display.setTextSize (2); 
 display.setTextColor (MAGENTA); 
 display.println ( "Bateria"); 
 display.setCursor (4,24); 
 display.print (int (BattPerc)); display.print ("."); display.print (int ((10 * BattPerc) - (10 * int (BattPerc)))); display.print ("%"); 
 atraso (3000); 
 display.fillScreen (PRETO ); 
 for (int x =0; x <10; x ++) {// colocar todos os dados no Array COUNTS em 0 (as posições do array são executadas de 0 a 10; 
 COUNTS [x] =0; // 10 posições cobrindo um período de 10 segundos 
} 
 
 attachInterrupt (0, IMPULSO, FALLING); // define o pino de interrupção externa D2 / INT0 para iniciar a rotina de interrupção IMPULSO (fio verde ) 
 
 display.drawRect (0,0,96,64, BRANCO); 
 display.setCursor (4,4); 
 display.setTextColor (RED); 
 display.setTextSize (2); 
 display.print ("CPM"); 
 display.setCursor (50,4); 
 display.setTextSize (1); 
 display.print ("10 seg"); 
 display.setCursor (50,12); 
 display.print ("janela"); 
 
 display.setCursor (4, 38); 
 display.setTextSize (1); 
 display.setTextColor (GREEN); 
 display.print ("uSv / hr"); 
 
 display. drawRect (0,48, 96, 16, AMARELO); 
} 
 //////////////////// ////// o código de loop que se segue, será executado repetidamente até "Power Off" ou um RESET ///////// 
 loop void () 
 {
 unsignedlong currentMillis =millis (); 
 if (currentMillis - previousMillis> LOGtime) 
 {
 previousMillis =currentMillis; 
 COUNTS [t] =Count; 
 para (int y =0; y <10; y ++) {// adicionar todos os dados no Array COUNTS juntos 
 TenSecCPM =TenSecCPM + COUNTS [y]; // e calcular o CPM médio móvel em um período de 10 segundos 
} 
 AVGCPM =6 * TenSecCPM; 
 TenSecCPM =0; 
 t ++; 
 if (t> 9) {t =0;} 
 
 //Serial.print ("CONTAGEM"); Serial.print (t); Serial.print ("="); Serial.println (CONTAGEM [t]); 
 display.fillRect (4,20,90,17, PRETO); // limpar o campo do valor CPM no display 
 display.setCursor (4,20); 
 display.setTextColor (RED); 
 display.setTextSize (2); 
 display .println (AVGCPM); 
 //Serial.print ("AVGCPM ="); Serial.print (AVGCPM); //Serial.print ("CPM ="); Serial.println (CPM); 
 display.fillRect (45,38,50,10, PRETO); // limpar o campo de valor uSv / Hr no display 
 display.setCursor (45,38); 
 display.setTextColor (GREEN); 
 display.setTextSize (1); 
 
 Sievert =(AVGCPM /151.0); //Serial.print ("Sievert ="); Serial.println (Sievert); 
 unidades =int (Sievert); //Serial.print ("unidades ="); Serial.println (unidades); 
 dezenas =int ((10 * Sievert) - (10 * unidades)); //Serial.print ("tens ="); Serial.println (dezenas); 
 centenas =int ((100 * Sievert) - (100 * unidades) - (10 * dezenas)); //Serial.print ("centenas ="); Serial.println (centenas); 
 milhares =int ((1000 * Sievert) - (1000 * unidades) - (100 * dezenas) - (10 * centenas)); //Serial.print ("milhares ="); Serial.println (milhares); 
 display.print (unidades); display.print ("."); display.print (dezenas); display.print (centenas); display.println (milhares); 
 
 display.fillRect (1,49,94,14, PRETO); // limpa o campo do indicador CPM no display 
 display.fillRect (1,49, Contagens, 14, VERMELHO); // preencher o campo do indicador de CPM no display 
 
 Contagens =0; 
} 
} 
 ////////////// //// END ofLOOP //////////////////////////////////// 
 //// ///////////////////////////////// A seguir segue a Função para contar o número de impulsos do kit Contador Geiger 
 void IMPULSE ( ) 
 {
 Contagens ++; 
}  

  attachInterrupt (0, IMPULSE, FALLING);  

  void IMPULSE () {Contagens ++; }  

• as contagens inteiras são colocadas de volta a 0
• a matriz COUNTS [] é preenchida com o número de contagens medidas durante os últimos 1000 milissegundos
• o número total de contagens nos últimos 10 segundos é calculado somando todos os números da matriz CONTAGEM [] e multiplicado por 6 para apresentar o valor de CPM no visor.
• O equivalente de dose expresso em µSv / hr é calculado pela divisão do valor CPM com151 (um valor que é encontrado na literatura).
• No display OLED colorido, uma barra vermelha é mostrada com base no valor das contagens no último segundo, portanto, de fato, apresenta o valor CPS (contagens por segundo)

Código

• Geiger_Counter.ino

Geiger_Counter.ino Arduino

 / ********* Este projeto foi desenvolvido e produzido por Pierre Pennings (dezembro de 2019). Este projeto é sobre como fazer um Geiger Counter portátil usando um kit Contador Geiger pronto para uso, em um detector de radiação portátil impresso em 3D, o De kit é conectado a um Arduino Nano que conta o número de impulsos do tubo Geiger / Muller em um período de 10 segundos e exibe o CPM médio (contagens por Minuto) em um display OLED colorido de 96 * 64. O CPM medido também é exibido como micro Sievert por hora (com um fator de conversão simples de 151). O display OLED também exibe a quantidade medida momentânea de impulsos (por segundo) e exibe as medições como uma barra vermelha móvel no visor. A caixa impressa em 3D contém também a bateria de lítio 18650-Ion (recarregável) que fornece energia de 5V para o Arduino Nano, bem como o kit Contador Geiger e 3,3V para o display OLED. Um botão liga / desliga e um sinal sonoro externo completam o detector. Ao ligar, o nível de carga da bateria 18650 é mostrado no visor colorido. Este código está licenciado sob a licença GPL3 +. ********* / # include  #include  #include  // Conexões para o display OLED # define sclk 13 // SCL (fio azul) # definir mosi 11 // SDA (fio branco) #define cs 10 // CS (fio cinza) #define rst 9 // RES (fio verde) #define dc 8 // DC (fio amarelo) #define LOGtime 1000 // Logging tempo em milissegundos (1 segundo) # define Minuto 60000 // o período de 1 minuto para calcular os valores CPM # define show endWrite # define clear () fillScreen (0) // Definições de cor # define BLACK 0x0000 # define BLUE 0x001F # define RED 0xF800 # define GREEN 0x07E0 # define CYAN 0x07FF # define MAGENTA 0xF81F # define YELLOW 0xFFE0 # define WHITE 0xFFFFAdafruit_SSD1331 display =Adafruit_SSD1331 (cs, dc, rst); int Contagens =0; // variável contendo o número de eventos GM Tube dentro do LOGtimeunsigned long previousMillis =0; // variável para armazenar o tempo anteriorint AVGCPM =0; // variável contendo o número médio flutuante de contagens ao longo de uma janela móvel fixa períodoint TenSecCPM =0; int unidades =0; int dezenas =0; int centenas =0; int milhares =0; float Sievert =0; int CONTAGENS [10]; // array para armazenar as quantidades medidas de impulsos em 10 períodos consecutivos de 1 segundoint t =0; ////////////////////// o código de configuração que segue, será executado uma vez depois "Ligar" ou após RESET /////////////////// void setup () {Serial.begin (115200); display.begin (); display.fillScreen (BLACK); flutuação da bateria =analogRead (A3); // (fio laranja) float BattPerc =100 * (Bateria / 770); //Serial.print ("valor da bateria ="); Serial.println (bateria); Serial.print ("porcentagem da bateria ="); Serial.println (BattPerc); display.setCursor (4,4); display.setTextSize (2); display.setTextColor (MAGENTA); display.println ("Bateria"); display.setCursor (4,24); display.print (int (BattPerc)); display.print ("."); display.print (int ((10 * BattPerc) - (10 * int (BattPerc)))); display.print ("%"); atraso (3000); display.fillScreen (BLACK); for (int x =0; x <10; x ++) {// colocar todos os dados no Array COUNTS em 0 (as posições do array vão de 0 a 10; COUNTS [x] =0; // 10 posições cobrindo um período de 10 segundos} attachInterrupt (0, IMPULSE, FALLING); // definir interrupção externa no pino D2 / INT0 para iniciar a rotina de interrupção IMPULSE (fio verde) display.drawRect (0,0,96,64, WHITE); display.setCursor ( 4,4); display.setTextColor (RED); display.setTextSize (2); display.print ("CPM"); display.setCursor (50,4); display.setTextSize (1); display.print ("10 sec "); display.setCursor (50,12); display.print (" janela "); display.setCursor (4,38); display.setTextSize (1); display.setTextColor (GREEN); display.print (" uSv / hr "); display.drawRect (0,48, 96, 16, AMARELO);} //////////////////////////// o código de loop que segue, será executado repetidamente até "Desligar" ou um RESET ///////// loop void () {unsigned long currentMillis =millis (); if (currentMillis - previousMillis> LOGtime) {previousMillis =currentMillis; COUNTS [ t] =contagens; para (int y =0; y <10; y ++) {// adicionar todos os dados no Array COUNTS juntos TenSecCPM =TenSecCPM + COUNTS [y]; // e calcular o CPM médio contínuo em um período de 10 segundos} AVGCPM =6 * TenSecCPM; TenSecCPM =0; t ++; if (t> 9) {t =0;} //Serial.print ("CONTAGEM"); Serial.print (t); Serial.print ("="); Serial.println (CONTAGEM [t]); display.fillRect (4,20,90,17, PRETO); // limpar o campo de valor de CPM no display display.setCursor (4,20); display.setTextColor (RED); display.setTextSize (2); display.println (AVGCPM); //Serial.print ("AVGCPM ="); Serial.print (AVGCPM); //Serial.print ("CPM ="); Serial.println (CPM); display.fillRect (45,38,50,10, PRETO); // limpar o campo de valor uSv / Hr no display display.setCursor (45,38); display.setTextColor (GREEN); display.setTextSize (1); Sievert =(AVGCPM /151.0); //Serial.print ("Sievert ="); Serial.println (Sievert); unidades =int (Sievert); //Serial.print ("unidades ="); Serial.println (unidades); dezenas =int ((10 * Sievert) - (10 * unidades)); //Serial.print ("tens ="); Serial.println (dezenas); centenas =int ((100 * Sievert) - (100 * unidades) - (10 * dezenas)); //Serial.print ("centenas ="); Serial.println (centenas); milhares =int ((1000 * Sievert) - (1000 * unidades) - (100 * dezenas) - (10 * centenas)); //Serial.print ("milhares ="); Serial.println (milhares); display.print (unidades); display.print ("."); display.print (dezenas); display.print (centenas); display.println (milhares); display.fillRect (1,49,94,14, PRETO); // limpa o campo do indicador CPM no display display.fillRect (1,49, Counts, 14, RED); // preencher o campo do indicador CPM no display Counts =0; }} //////////////////// END of LOOP ///////////////////////////// ////////////////////////////////////////////// A seguir segue a Função de contagem do número de impulsos do Contador Geiger kitvoid IMPULSE () {Contagens ++; } 

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