Off-line
Сообщений всего: 30
Дата рег-ции: Февр. 2020
Репутация: 1
Приветствую всех
На данный момент веду разработку портативного гамма спектрометра (обрабатывает и сохраняет импульс не ПК, а устройство).
Хочу провести небольшое исследование желаний людей касательно функционала устройства. Что бы вы хотели видеть в нем? Например: просмотр спектра; возможность соединения с BecquerelMonitor; возможность получения геолокации; в счетном режиме, при превышении заданного порога, сохранение в памяти координат/времени/cps; вывод графика cps в счетном режиме; просмотр чистого сигнала и т.п.
Не против также сложных идей по типу: передача спектра и его данных в mqtt/ на сервер через мобильный интернет. Интересуют любые идеи, однако не обещаю, что смогу реализовать всё и быстро
Также хочу узнать, какими параметрами должен обладать спектр. Я пока выделяю такие: название; дата и время; время сбора спектра; фактическое время сбора спектра; геолокация; количество каналов; коэффициенты abc; количество импульсов в сумме; заметки; сам спектр. Если вы хотите что-нибудь еще, большая просьба написать. От этого зависит структура памяти (microSD я не использую ввиду того, что мне лень разбираться с нуля в файловой системе. Тем более, что есть usb, по которому можно все спокойно передать без перевтыкания флэшки). Прошу также написать, какое количество каналов вы используете наиболее часто и какое максимальное количество каналов вы бы хотели видеть.
Убедительная просьба для всех. Загружайте пожалуйста фотографии в нашу фотогалерею по адресу http://rhbz.pw У кого нет учетной записи - отпишитесь в этой теме ЗДЕСЬ либо в ЛС к BON'у
В первую очередь окошко промо под кристаллом (из бумаги к примеру) для возможности пролёта даже самых низкоэнергетичных гамма квантов.
Если спектрометр портативный, то кристалл с ФЭУ не должны быть слишком большие (кристалл не больше 40x90).
Стоимость, спектрометр должен стоить приемлемо (хотя бы до 40 тысяч рублей).
И естественно простота использования.
Off-line
Сообщений всего: 30
Дата рег-ции: Февр. 2020
Репутация: 1
KUSH пишет:
Если спектрометр портативный, то кристалл с ФЭУ не должны быть слишком большие (кристалл не больше 40x90).
Стоимость, спектрометр должен стоить приемлемо (хотя бы до 40 тысяч рублей).
Мне надо было в самом начале упомянуть, но я не собираюсь продавать готовые спектрометры.
Я хочу, чтобы данный проект стал открытым и в будущем любой желающий смог его дополнить, подкорректировать или собственно сделать и использовать. Исходники кода пока открыть не могу, к сожалению, потому что возможно буду как курсовой проект его презентовать + готово пока только процентов 10 минимального необходимого функционала.
Т.е. на данный момент у меня есть тестовый образец и сырой код.
Проверку того, что спектр хотя бы собирается, образец прошел (гуглдиск пока что данные не прямиком в BM отправляю, а ловлю терминалом, а потом в csv кидаю и импортирую).
Далее в планах настроить нормально пользовательский интерфейс, сделать необходимый функционал и создать структуру памяти. Для этого мне необходимо знать, что хочет видеть пользователь и какие данные пользователю нужно сохранять. Поэтому я создал данную тему.
Conan
Отправлено: 25 Ноября, 2020 - 16:54:04
Прописавшийся на форуме
Off-line
Сообщений всего: 489
Дата рег-ции: Сент. 2020
Репутация: 4
Это очень здорово, что проект будет открытый!
Чтобы дело пошло быстрее, стоит воспользоваться наработками также открытого проекта “GPS-GLONASS дозиметр "Турист"”: Статья на Паяльнике.
Вот слова автора: “UPD 05.2018: Поскольку до этого проекта лапы не доходят уже довольно давно, видимо заниматься им в этом виде уже не буду, а посему выкладываю исходники в свободный доступ. Допиливайте, переделывайте "под себя" как угодно в любых некоммерческих целях”.
В моём понимании в проекте должно быть два чётко выраженных режима работы:
1) режим “поисковый радиометр” с геолокацией, с сохранением в памяти координат/времени/cps;
2) режим “экспресс-спектрометр” с накоплением/просмотром спектра и передачей в BecquerelMonitor.
Режим работы через мобильный интернет мне не интересен, так как в тех местах, где мне приходится “бродить” с приборами, связи частенько не бывает, от слова совсем!
А вот возможность удалённого мониторинга/управления через Wi-Fi с помощью мобильного гаджета можно предусмотреть.
По конструктивному исполнению, ИМХО, наиболее подходящий корпус типа “утюг” – как у буржуйских дозиметров. При этом ФЭУ с кристаллом может быть как внутри “утюга”, так и в виде выносного зонда, подключаемого через круглый герметичный разъём.
Насколько возможно, необходимо нарастить (по максимуму) ёмкости:
- встроенных аккумуляторов
- и встроенной Flash-памяти, например, с помощью нескольких SPI-модулей W25Q128 на 16 МБ.
Сам корпус очень желательно делать герметичным, даже с некоторой положительной плавучестью. Также через круглый герметичный разъём нужно вывести интерфейс USB и вводить напряжение для зарядки внутренних аккумуляторов.
Off-line
Сообщений всего: 489
Дата рег-ции: Сент. 2020
Репутация: 4
Пару замечаний.
В упомянутом проекте "Турист" используется слабенький микроконтроллер - спектроскопию он не потянет.
Любимый самодельщиками МК STM32L152, в известных проектах, также работает практически на пределе своих возможностей.
Поэтому стоит ориентироваться на более мощный МК - например, на STM32F446, построенном на ядре ARM Cortex-M4 + FPU (Floating Proccesing Unit - блок вычислений с плавающей точкой), имеющем 12 бит АЦП и интерфейс USB.
Или сразу использовать модуль ESP-WROOM-32 WiFi+Bluetooth, имеющем 2 мощных ядра...
И по поводу корпуса - на роль "утюга" подходят GAINTA G3113 (200x120x90 mm) или G3121 (240x120x100 mm) - ударопрочный ABS-пластик, герметичная конструкция, вместительные...
Off-line
Сообщений всего: 30
Дата рег-ции: Февр. 2020
Репутация: 1
Conan пишет:
По конструктивному исполнению, ИМХО, наиболее подходящий корпус типа “утюг” – как у буржуйских дозиметров.
Хмм. С точки зрения конструктивных особенностей платы и ее схемотехнических решений все не так гладко, к сожалению.
Я не схемотехник + при конструировании пытался впихнуть максимальный функционал. Это привело к тому, что плату точно нельзя назвать энергоэффективной и малогабаритной.
Там есть защита от повышенного, пониженного напряжения и переполюсовки. Диапазон входных напряжений - 10-27В. Есть сдвиговый регистр с светодиодами для индикации, если все заглохнет, есть отдельно ОУ для того, чтобы по стандартной схеме к АЦП ПК подводить. Это привело к очень большому увеличению площади платы и общей стоимости деталей.
Про систему питания страшно рассказывать, а пиковый детектор и компараторы вообще не работают :D (НО! Даже просто считывая АЦП и анализируя, что он дает, получается вполне рабочий вариант
И вот я сейчас думаю: данный функционал совершенно не нужен для "вылазок", где требуется только энергоэффективность и компактность. Да, это удобно для дома, в котором часто есть БП на 12В, где можно случайно перепутать провода, но чаще всего это не понадобится.
Ладно, в любом случае время есть и схему можно всегда переделать, главное той же распиновки у ног МК придерживаться.
zombio_o
Отправлено: 25 Ноября, 2020 - 19:05:44
Бывалый
Off-line
Сообщений всего: 30
Дата рег-ции: Февр. 2020
Репутация: 1
Conan пишет:
Поэтому стоит ориентироваться на более мощный МК
Ух не хочется на новый МК переходить. Я сейчас STM32F103C8T6 использую на частоте 72МГц + CMSIS (прямое обращение к регистрам). Если переходить на новый МК, то скорее всего придется по новой документацию к регистрам "курить".
Вообще, его хватило бы абсолютно на всё, если работал компаратор. Просто по прерыванию подавать сигнал АЦП на считывание. Задерка по считыванию в таком случае будет = задержка компаратора + задержка по прерыванию МК + задержка АЦП.
Т.е.: 4,5нс компаратор (MAX999) + 12 тактов вход в прерывание * 13.8нс частота 72МГц + 2.5нс задержка АЦП (AD7685) после поднятия ноги CNV = около 172,6нс (скорее всего чуть больше на паразитные емкости и т.п.) на то, чтобы после фронта с ОУ АЦП считал данные. Вообще, я пытался реализовать схему в обход задержки прерывания МК, чтобы итоговая задержка была около 7нс, но не срослось что-то)))
Но вообще, я подумаю насчет использования другого МК, погуглю варианты
Conan
Отправлено: 25 Ноября, 2020 - 19:29:42
Прописавшийся на форуме
Off-line
Сообщений всего: 489
Дата рег-ции: Сент. 2020
Репутация: 4
zombio_o почитайте ещё Ультра-Микрон АС, например цитата: "...было принято решение организовать возможность высокоскоростного спектрометрического анализа изотопов, благо примененный мною МК STM32L152CBU6 имеет достаточные для этого скоростные характеристики и периферию.
При создании устройства мне пришлось задействовать абсолютно все функции и всю периферию МК, чтобы добиться скорости регистрации частиц свыше 40 000 частиц в секунду. При этом устройство продолжает выполнять как счётные функции (как Модуль-А2), так и сохраняется возможность полноценного спектрометрического анализа."
Но с другой стороны, вам ведь ещё нужно "отрисовать картинку" - визуализировать HUI на экране ЖКИ - а для этого тоже нужны ресурсы. Например, в проекте Делаем сами сцинтилляционный радиометр используется дисплей Nextion NX4832T035 со встроенным GPU, "который содержит готовую программу для отображения элементов интерфейса, а нам нужно лишь посылать ему команды отобразить их, убрать или изменить — например, поменять те или иные циферки, нарисовать очередную точку на графике или поменять цвет той или иной надписи."
Полюбому МК - не самое прожорливое устройство на борту гаджета, ИМХО стоит использовать модель производительней, с запасом, который, как известно, в... ...!
Conan
Отправлено: 25 Ноября, 2020 - 19:41:02
Прописавшийся на форуме
Off-line
Сообщений всего: 489
Дата рег-ции: Сент. 2020
Репутация: 4
zombio_o пишет:
энергоэффективность и компактность.
Но без фанатизма! Сильно мельчить не разумно - как говорят поляки: "шо забарзо - то нефайно!"
Электронные чипы куда как надёжнее, чем стеклянный ФЭУ или сцинтилляционный кристалл. Поэтому схемотехнику усложнять избыточными защитами не надо.
zombio_o
Отправлено: 25 Ноября, 2020 - 20:27:35
Бывалый
Off-line
Сообщений всего: 30
Дата рег-ции: Февр. 2020
Репутация: 1
Conan пишет:
почитайте ещё Ультра-Микрон АС
Ого, ни разу не видел эту статью.
Очень много полезного узнал, спасибо.
Теперь можно копать в сторону STM32F411CEU6 + схемы из данной статьи и параллельно разрабатывать функционал к уже существующему проекту. Все равно он пригодится. Ну либо думать, что со старым делать. В любом случае 40000 импульсов регистрации мне кажется многовато как-то.
Кстати, насчет АЦП. 12 бит точно хватит для точных измерений? Я, конечно, понимаю, что 970 рублей за АЦП (AD7685) это довольно много + к нему еще систему питания городить, но лично для меня точность важнее энергоэффективности и стоимости
Также какое максимальное энергопотребление вы бы хотели увидеть с учетом использования, например, 2-х батарей формата 18650 емкостью 2500 mAh каждая? Если не учитывать питание ФЭУ
Очень хотелось бы заказывать платы для этого спектрометра у кого-то, что бы не паять их самому (к примеру я не очень умелый радиолюбитель и очень боюсь спаять всё не так и просто попортить все детали, да и заказать просто легче чем сделать самому).
P.S. Ну а кит-набор по сборке радиометра-спектрометра как я думаю просто взорвёт радиометрический и спектрометрический рынок.
Off-line
Сообщений всего: 8314
Дата рег-ции: Июль 2010 Откуда: USSR/Белгород
Репутация: 165
KUSH, за отдельную оплачу что угодно можно спаять
Conan
Отправлено: 26 Ноября, 2020 - 03:19:10
Прописавшийся на форуме
Off-line
Сообщений всего: 489
Дата рег-ции: Сент. 2020
Репутация: 4
zombio_o пишет:
STM32F411CEU6
- уже лучше, но:
- я бы отдал предпочтение моделям в корпусах LQFP - их удобнее паять;
- вы зря недооцениваете возможности встроенного в МК 80-бит математического сопроцессора - FPU - с ним скорость вычислений вырастит в 10 раз минимум!
Подумайте о чипе STM32F405RGT6...
zombio_o пишет:
насчет АЦП. 12 бит точно хватит для точных измерений?
Хватит! Портативное автономное исполнение подразумевает работу в поле (на выезде, в экспедиции), куда традиционно свинцовый домик не берут (или я ошибаюсь? )
zombio_o пишет:
максимальное энергопотребление вы бы хотели увидеть
Его не хотят - его получают в итоге! Ориентируйтесь на аккумы 18650 с максмиальной ёмкостью 6800 мАч - парочка таких в параллельном включении обеспечат непрерывное питание в течении 2-х суток... более-менее!
Все гости форума могут просматривать этот раздел. Только зарегистрированные пользователи могут создавать новые темы в этом разделе. Только зарегистрированные пользователи могут отвечать на сообщения в этом разделе.
Похожие темы: Какой функционал вы бы хотели видеть у портативного гамма спектрометра?