Ребятушки всем Привет. Тема далеко не новая, но от этого не менее интересная. В последнее время тема «Радиофобии», подогретая выходом сериала «Чернобыль» и возобновившимися экскурсиями в Припять, вышла на новый уровень. В социальных сетях, в Припяти запускают колесо обозрения и даже ремонтируют квартиры. В общем тема радиации, стала как говориться «на хайпе».

Отношение к радиации в обществе очень уж неоднозначное. За последние 50 лет произошло несколько техногенных катастроф. Чернобыль, Фукусима, мелкие аварии на АЭС в Северодвинске, которые всколыхнули мировое сообщество.

В общем я решил, что иногда хочется знать не только температуру или влажность на улице, но и измерять уровень радиации. А в условиях того, что Беларусь становиться еще одной страной со своей АЭС, моя разработка становиться очень актуальной. А еще было бы неплохо делиться данными и отправлять эти данные в какой-нибудь онлайн сервис. Например «Народный Мониторинг».

Для измерения радиации можно использовать счётчик Гейгера-Мюллера. Для начала немного теории о типах ионизирующих излучений и способах их детектирования.

Для абсолютного большинства людей, минимум дозиметрического оборудования — это сигнализатор, срабатывающий на превышение, гамма-фона. Энтузиастам уже нужны точные цифровые значения, высокая чувствительность, накопленная доза и т.п. Бытовой дозиметр минимального функционала просто обязан детектировать гамма-излучение и жесткое бета-излучение и иметь поисковый режим (т.е. пикает/вибрирует на каждый случай регистрации кванта/частицы).

Из всего этого следует, что для проживающих на постсоветских (с тысячами армейских баз и складов) территориях людей стоит не искать на Aliexpress китайский «якобы дозиметр» за пару долларов, а спрашивать у знакомых «дедов» на предмет счетчика Гейгера. «На каждый день» стоит искать СБМ-20 (СТС-5), а «на перспективу» — слюдяные счетчики СИ-8Б, СБТ-10, СБТ-11.

Газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера, как правило, выполняется в виде хорошо вакуумной герметичной стеклянной или металлической трубки. Баллон счетчика, реагирующего на жесткое, бета- и гамма-излучение, имеет обычно форму цилиндра, изготовленного из нержавеющей стали с толщиной стенки 0,05–0,3 мм. Обычно счетчики воспринимают излучение всей своей поверхностью, но существуют и такие, у которых для этого в баллоне предусмотрено специальное «окно».

Схема простейшего счетчика Гейгера-Мюллера на СБМ-20, выглядит так.

На разных тематических форумах и на YouTube, авторы делают с нуля счетчик Гейгера на трубках СБМ-20, но как советуют авторы лучше брать сразу несколько, т.к. могут попасться и нерабочие и фонящие. Однако если под рукой нет трубок. А счетчик запилить всё-таки хочется. Тогда прямиком бежим на Aliexpress. И заказываем кит набор для сборки. И хотя выше я писал, что не стоит искать чего-то путного у наших братьев с востока, но в большей степени это относилось к уже готовым дозиметрам. Особенно к тем, что с размеров с коробок спичек.

И так. Для проекта нам понадобиться:

Собственно общий вид данного девайса:

1) — трубка J305 (аналог М4011), самая дорогая деталь здесь, она фиксирует гамма и бета излучение
2,4) — микросхемы 555, на которых собственно и работает данный модуль
3) — LM358P, двухканальный операционный усилитель
5) — перемычка J1 — отключает буззер, если звуковая индикация не нужна
6) — перемычка J4 — используется для калибровки
7) — контакты 5V, INT, GND, первый и последний из которых для подключения питания 4.5-5.5В. Контакт INT — сигнальный, используется для подключения к MCU (например Arduino), к разъёму, настроенному на получение внешних прерываний, и соответственно, с последующей обработкой полученных импульсов.
8) — разъём 3.5мм AudioJack, нужен для подключения к аудиоразъёму в смартфонах. Можно на смартфоне загрузить приложение и выводить подсчёты на экран.
9) — буззер, издаёт щелчок при регистрации импульса
10) — сдвижной выключатель, проще говоря ВКЛ./ВЫКЛ.
11) — DC-разъём питания 5В (5.5х2.5мм)
12) — контактная колодка для подключения питания 5В к модулю.
13) — светодиод, горит постоянно, если на модуль подаётся питание
14) — светодиод, кратко мигает при регистрации импульса.
15) — NPN-транзисторы S8050
16) — калибровочный потенциометр
17) — калибровочный контакт J2
18) — дополнительные контакты под зажим (если планируется установить СБМ20)

Маркировка трубки J350Br, при этом поддерживает и СБМ20 как заявляют китайцы, есть второе посадочное место. Хотя если не ошибаюсь по спецификации СБМ20 работает от большего напряжения, чем выдает китайский девайс (в документации 380-450В).

Кстати, очень заботливые китайцы хорошо упаковали посылку, чтобы не разбилась трубка, бонусом шло оргстекло, слот для батареек, USB кабель питания, кабель для подключения к DevBoard.

КОД

Напишем код для определения количества радиации.

Расписывать код не вижу смысла. Он неплохо прокомментирован. Основной принцип подсчета сводиться, к подсчету количества импульсов от трубки J350Br, используя прерывание на порту D2. После того как получили количество импульсов, переводим наши «попугаи» в микрозиверты и микрорентгены. Конечно без калибровки наши данные так и останутся «попугаями», поэтому лучше всего найти эталонный источник радиации и попробовать откалибровать наш счетчик.

Народный Мониторинг

Когда-то давно энтузиасты из России запилили  сервис, где можно было агрегировать данные с погодных датчиков по всему миру. Вроде ничего нового. Но данными можно делиться от своей домашней метеостанции, а вкупе с тем что все это выводиться на карту, сервис сразу выигрывает несколько пунктов по сравнению с другими.

И так. Регистрируемся на сайте Narodmon.ru. Процесс описывать не буду. Все очень просто. Можно зарегистрироваться через социальные сети. Вообщем все интуитивно и понятно.

Нас интересует вопрос как отправлять наши данные на этот сервис. Вариантов отправки огромное множество. Передавать показания датчиков можно посредством протоколов TCP/UDP или HTTP GET/POST, а также MQTT.
По умолчанию допустимый интервал передачи показаний датчика 5 минут, который может быть уменьшен до 2 минут для партнеров и донаторов и до 1 минуты для наших постоянных спонсоров.
Данные обрабатываются и загружаются в базу пакетно 1 раз в минуту, а отладочные логи вашего прибора по ссылке narodmon.ru/ip обновляются по нажатию F5 в браузере по мере их поступления.
Запрещается разглашать свои уникальные MAC-адреса приборов и датчиков на сторонних ресурсах и при публикации исходных кодов для передачи показаний на narodmon.ru следует их маскировать.

Для себя я выбрал вариант передачи данных по протоколам TCP/UDP на narodmon.ru:8283 Пример кода:

На странице narodmon.ru/ip смотрим корректность наших данных. Данные должны быть быть записаны в корректном формате.

После этого копируем MAC адрес и идем в меню «Датчики» — «Добавить мой измерительный прибор» Указываем MAC адрес ESP и нажимаем продолжить.

Выбрать верный тип данных для каждого из датчиков: температура, влажность, давление и другие. Если вашего типа датчика нет в списке — укажите «пользовательский» и его единицу измерения в «Датчиках» на сайте проекта.

Указать названия для прибора и подключенного к нему датчика.
Адрес в названии указывать не нужно, для этого есть специальное поле.

Выполнить привязку к карте прибора, указав полный адрес его размещения (с точностью до дома) или геокоординаты (например для дачи или будки в полях) кликнув по строке «Адрес» в разделе «Датчики». Уточнить местоположение можно переместив маркер вашего прибора на карте, кликнув «переместить» в его балуне на карте.

Теперь код применительно именно для нашего датчика радиации.

Меняем значения. Указываем название датчика. В ячейке «Параметры» — устанавливаем единицы измерения. И в ячейке «Доступ» — делаем наш датчик публичным.

На этом вроде бы как и все. После проверки модерации показаний датчика, он станет доступен для всех желающих. Ссылка на мой Датчик радиации в Гродно

Ну и конечно ссылка на все файлы с проектом на Github

Друзья. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ей в социальных сетях. Обязательно напишите комментарий если у вас возникли вопросы. Мне важно ваше мнение. У нас есть групповой чат в Telegram, где вы можете оперативно задать вопрос и узнать о последних новостях.  И поддержите проект монеткой.

При копировании материалов сайта ссылка на источник обязательна!