qByters Blog

Hätte mir vor 2 Wochen jemand erzählt, wie „aktuell“ mein eigentlich etwas verrücktes Projekt plötzlich wird, ich hätte ihm wohl kaum geglaubt… Und nein, hellseherische Fähigkeiten hab ich leider nicht, dann hätte ich vermutlich mehr als nur 2 von den Dingern  geordert…  Ironie des Schicksals.

Mittlerweile ist mein Geigerzähler Marke Eigenbau fertig. Die Hochspannungs- und Clickerschaltungen habe ich via Optokoppler mit einem Mikrocontroller samt Display versehen, der die Impulse vom Zählrohr zählt, auswertet und in wie ich hoffe einigermaßen plausiblen Messwerten darstellt:

Geigerzähler

Natürlich ist der Zähler nicht kalibriert und vermutlich weit entfernt von präzise, aber zumindest für eine grobe Einschätzung der Strahlungsmenge sollte es reichen.

Zum Testen hab ich mir einen kleinen leicht radioaktiven Mineral besorgt, der recht eindrucksvoll zeigt, dass der Geigerzähler funktioniert 😉

Auf die größtenteils nachgebauten Schaltpläne (siehe letzter Beitrag) und den recht überschaubaren Quick&Dirty-Quellcode verzichte ich an dieser Stelle – falls jemand Fragen hat beantworte ich die aber natürlich gerne.

Bleibt zu hoffen, dass es in Japan nicht zum Äußersten kommt (auch wenn ich ehrlich gesagt das Gegenteil befürchte) und der Kasten als kurioses Spielzeug im Regal verschwinden kann…

Ich weiß, der Blog ist im Moment etwas arg Elektronik-lastig, aber ich gelobe Besserung sobald das Wetter wieder besser wird und die Tage länger werden 😉

Heute gibt´s mal ein etwas außergewöhnlicheres Projektchen…  Wer wollte nicht immer schon einen Geigerzähler im Haus haben?  😉  Als vor kurzem im Mikrocontroller-Forum eine Sammelbestellung von russischen Geiger-Müller-Zählrohren angeboten wurde, hab ich ganz spontan mal zugeschlagen…

Ein einfacher Geigerzähler, wie man ihn immer sehr effektvoll in diversen Spielfilmen zu sehen bekommt, ist ziemlich simpel aufgebaut. Herzstück bildet das Zählrohr (in meinem Fall ein russisches SBM-20), an das eine Hochspannung von ca. 500V angelegt wird. Trifft ionisierende Strahlung auf das „geladene“ Zählrohr, fließt ein Strom zwischen Anode und Kathode. Dieser wird in ein Signal umgewandelt und führt im einfachsten Fall zu dem bekannten „Knacksen“ in einem Lautsprecher…

Zunächst galt es, möglichst stromsparend aus einer Batterie 500V zu erzeugen. Natürlich gibts dazu im Netz zahlreiche wunderschöne Schaltungsbeispiele, ich habe mich an dem Design von Charles Wenzel (2. Schaltung von oben) orientiert. Da es die teils älteren US-Transistoren hier nicht mehr zu kaufen gab, musste ich allerdings Vergleichstypen nehmen und schließlich die Z-Dioden anpassen, um auf die gewünschten 500V zu kommen.

Als zweites brauchte es noch eine kleine Schaltung, die die typischen „Klicks“ erzeugt und eine LED zum Leuchten bringt…   Indrek Mandre hat auf seiner Seite eine extrem einfache Schaltung, die ich 1:1 übernommen habe: The clicker.

Tja, und das war auch schon alles – fertig ist der Geigerzähler:

Man hört im „Ruhezustand“ etwa 20 Clicks pro Minute, was der natürlichen Hintergrundstrahlung in unseren Breiten entspricht. Auf den ersten Blick scheint also alles zu funktionieren – ein Test mit einer Strahlungsquelle steht aber noch aus.

Bevor ich das ganze in ein Gehäuse verfrachte kommt aber natürlich noch eine Kopplung mit einem kleinen Mikrocontroller samt Display, um die Impulse zu zählen und den Strahlungswert zumindest ganz grob zu berechnen…

Hier hab ich das Projekt „WordClock“ ja schon kurz vorgestellt…  Mittlerweile sind die ersten „paar“ Teile bei mir eingetrudelt:

und gestern und heute ging´s dann daran, mal die erste Schaltung zusammen zu braten… Löttechnisch war das der einfachere Teil, die ganze SMD-Friemelei kommt erst noch, aber zumindest die Platinen sehen schonmal recht brauchbar aus. Auch die Programmierung der Mikrocontroller erwies sich als völlig problemlos – auf die ganzen Bootloader-Komponenten aus dem Projekt hab ich aber erstmal verzichtet.

Aber das wichtigste: die ersten Funktionstests waren auf Anhieb sogar erfolgreich 😉

Hier einmal mit und einmal ohne Chip-Bestückung:

Was noch fehlt sind die DCF77-Funkmodule und die Schaltnetzteile, ansonsten ist die Ansteuerelektronik komplett.

Auch die Plexiglasplatten sind mittlerweile angekommen… Noch mit Schutzfolie (die kommt erst zum Schluß ab) ist es etwas schwer, die Qualität zu beurteilen, aber zumindest eine der Platten hat leider einige böse Kratzer in der Beschichtung der Rückseite 🙁  Mal sehen ob und wie das kaschiert werden kann oder ob die Platte zurück geht.

Größe und Design sind jedenfalls prima und eigentlich genau wie erhofft:

Jetzt ist leider erst mal wieder Pause und Warten angesagt, bis die Sammelbestellung der LED-Streifen und der ganzen SMD-Komponenten anläuft.  Für die Zwischenböden und den finalen Rahmen ist auch noch keine endgültige Lösung in Sicht – mal schauen wann und wie es weiter geht…

Eigentlich sollte man ja ein Projekt erst mal zu Ende bringen, bevor man das nächste in Angriff nimmt, aber während die WordClock noch brav auf diverse Bestellungen wartet und die Programmierung meines „Beschleunigungssensor-Kästchens“ fleißig voranschreitet war mir zwischendurch mal wieder danach, den Lötkolben zu schwingen…

Vor einiger Zeit hab ich auf Ebay einen großen Schwung LED-Matrix-Module ergattert, die seitdem in der Ecke liegen und endlich mal angeschlossen werden wollten. Die Kingbright-Module sind immerhin 6x6cm groß, ordentlich lichtstark und sogar zweifarbig. Hörte sich verlockend an…

Mittlerweile steht der erste Prototyp, mit dem ich ein Modul mit einem ATMega16-Prozessor und einiger Treiberelektronik ansteuere. Das ganze ist so ausgelegt, dass auch ohne Multiplexing alle LEDs gleichzeitig angesteuert werden können, ohne das der µC überlastet wird – jeweils in rot, grün oder gelb (rot+grün gleichzeitig):

So weit so gut.  Leider ist das ganze doch schaltungstechnisch deutlich aufwendiger geworden, als ursprünglich beabsichtigt (Einen Schaltplan hab ich noch nicht gezeichnet, aber die Schaltung orientiert sich grob hieran, jedoch mit zwei ULN2803 als Treiber für rot+grün).  Helligkeitsschwankungen, Stromverbrauch und auch die fehlende Möglichkeit, mehrere Module zu kaskadieren stören mich an dem Design allerdings noch – daher werde ich das ganze evtl. nochmal neu aufbauen und Schieberegister verwenden…

Der nächste (große) Schritt wäre auch hier jetzt die Programmierung, um mittels Multiplexing Buchstaben und Zahlen darstellen zu können.  Aber der „Proof of concept“ ist zumindest mal erbacht 😉

Vor ein paar Tagen fragte Jfs2003 per Twitter, ob nicht jemand Lust hätte an einem Nachbau der „Qlocktwo“ mitzumachen…  Die Uhr fand ich schon immer recht genial, aber auf die Idee das Ding nachzubauen bin ich bis dahin nicht gekommen.  Frank hatte aber diesen Link entdeckt, und das las sich doch durchaus machbar (vom handwerklichen mal abgesehen ;-))…

Was mir an dem Design nicht gefiel war allerdings, dass es a) auf Arduino-Basis gebaut war und nicht direkt mit einem AVR in C oder Bascom realisiert war und b) dass es laut der Google-Group wohl noch so einige Schwächen wie z.B. überstrahlende LEDs hatte, was wohl im Schaltungsdesign begründet liegt… Nach ein wenig Recherche stieß ich schließlich auf das im Verhältnis dazu doch ziemlich fette und vor allem professionelle Nachbau-Projekt „Word Clock“ auf Mikrocontroller.net, wo ich mich häufiger rumtreibe…   Hier wurde nicht gekleckert, sondern wahrlich geklotzt und die Idee sogar noch etwas weiter gesponnen – mit Funk, Ambilight und per Fernbedienung wählbarer LED-Farbe 😯

Wem langweilig ist, der kann sich auch den Thread mit lächerlichen 3700 Beiträgen dazu durchlesen 🙂

Es liefen sogar gerade die letzten Tage einer aktuellen Sammelbestellung für die Frontplatten aus Acryl und die leere Hauptplatine – womit schonmal die schwierigsten Teilbereiche zumindest zu einem Teil erschlagen sind… Kurzum: Gesehen und bestellt.

Schauen wir mal.  Wird auf jeden Fall mein größtes bisheriges Projekt, selbst wenn es „nur“ ein Nachbau ist…  Wie ich die >100 SMD-LEDs und 200 SMD-Widerstände verlötet kriege weiß ich zwar noch nicht, aber man wächst ja bekanntlich mit den Herausforderungen 😉

Ich werde berichten…