שתי גרסאות של מד קרינה LCD של נוקיה 5110. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

 הערות למאמר

בין מגוון המכשירים המודדים רמות קרינה, קשה למצוא אחד שיציג לא רק את הרמה הנוכחית, אלא גם את הדינמיקה של השינוי שלה במהלך שעה, יום, חודש. מידע זה יהיה שימושי בעת הערכת סכנת הקרינה האמיתית. המכשירים המוצעים ממלאים את הפער הזה במידה מסוימת. במהלך הפיתוח והיישום שלהם, המחבר היה צריך לפתור את הבעיה של ארגון האינטראקציה של מחוון ה-LCD שנבחר כאמצעי להצגת תוצאות מדידה מהטלפון הנייד של Nokia 5110 עם מיקרו-בקר ממשפחת PIC, ולא רק עם מודולי Arduino, עבורם קיימות ספריות מתאימות באינטרנט [1].

נוצרו שני מכשירים, המוצגים בתצלום באיור. 1. זה הממוקם בצד שמאל בתמונה עובד בשילוב עם מד קרינה שפותח בעבר על ידי המחבר [2], אשר נראה ברקע. המכשיר השני מסוגל לפעול באופן עצמאי, שכן הוא מכיל מונה גייגר-מולר מיניאטורי SBM-21 [3] ואת כל האלמנטים הדרושים להפעלתו של מונה זה.

אורז. 1. מכשירים המודדים רמות קרינה

תוסף המחוון הסטטיסטי בנוי על המיקרו-בקר PIC12F683-I/P [4], המבצע את כל החישובים הדרושים ושולט על ה-LCD מהטלפון של נוקיה 5110. המכשיר מבצע עיבוד סטטיסטי של פולסי מונה של גייגר-מולר המתקבלים מ- מד המחוון על פני מרווח זמן קבוע. ניתן לשנות בקלות את משך המרווח הזה על ידי כתיבת הערך הרצוי לתא ה-EEPROM המתאים של מיקרו-בקר הממיר.

כדי שהממיר יפעל יחד עם מחוון המד [2], יש לטעון את הקודים מהקובץ Ind_Stat_ UNIVERSAL_SBM1.HEX, המצורף למאמר, בזיכרון של המיקרו-בקר DD20. כדי להוריד אותם, השתמשתי במתכנת תוצרת בית [5] המריץ את התוכנית WinPic800 v3.60. כל אחד אחר שיכול לעבוד עם המיקרו-בקר PIC12F683 יתאים. התוכנית תופסת כמעט את כל זיכרון ה-FLASH של המיקרו-בקר הזה.

יחד עם מחוון מד קרינה [2], המכשיר קובע ומציג על ה-LCD אינדיקטורים סטטיסטיים של רמת הקרינה הרדיואקטיבית עבור דגימה של 50 מדידות (מקסימום) בשלושה מצבים:

1. בניית היסטוגרמה של תוצאות חמישים המדידות האחרונות שנמשכו 34 שניות. מספר הפולסים שחושב במהלך הזמן הזה במכשיר [2] של מונה גייגר-מולר SBM-20 הוא שווה לעוצמת הקרינה במיקרו-רוטגנים לשעה. מסך ה-LCD של המחוון הסטטיסטי במצב זה נראה כפי שמוצג באיור. 2. הוא גם מציג אזורים להצגת פרמטרים שונים על המסך.

אורז. 2. מסך LCD של מחוון סטטיסטי

2. בניית היסטוגרמה של חמישים הערכים האחרונים של עוצמת הקרינה הממוצעת לשעה (איור 3). בעת חישובם, נלקח בחשבון רק אחד מכל 106 פולסים של מונה גייגר-מולר. זה בדיוק כמה מרווחים של 34 שניות מתאימים לשעה אחת.

אורז. 3. היסטוגרמות של ערכי עוצמת קרינה ממוצעת לשעה

3. בניית היסטוגרמה של חמישים הערכים האחרונים של עוצמת הקרינה היומית הממוצעת (איור 4). התוכנית מחשבת כל אחד מהם כערך ממוצע של 24 מדידות שעתיות.

אורז. 4. היסטוגרמות של ערכי עוצמת קרינה יומית ממוצעים

ללא קשר למצב המוגדר, המכשיר מחשב ומציג את המידע הבא על מסך ה-LCD:

- ערכי מינימום, מקסימום וממוצע של תוצאות המדידות שהושלמו והוצגו על המסך. התוכנית מחשבת את הערך הממוצע על ידי סיכום תוצאות המדידות הללו (מתעלמים מערכים העולים על 99 יחידות) וחלוקת הסכום במספרם, עיגול המנה למספר שלם;

- היסטוגרמה של תוצאות המדידה. ככל שמספרם גדל, רכיבי היסטוגרמה חדשים מתווספים מימין. ברגע שהמספר המרבי של מדידות (50) הושג, לפני הוספת כל תוצאה חדשה, התוכנית מסיטה את ההיסטוגרמה כולה מיקום אחד שמאלה, ומוחקת את התוצאה הראשונה שמוצגת. הערך המרבי המוצג בהיסטוגרמה הוא 40 µR/h. אם חריגה ממנו, התוכנית ממשיכה לצבור את התוצאה עד 99 μR/h, אך התמונה על המחוון הופכת לשלילית. הודות לכך, אין צורך לנטר כל הזמן את קריאות המכשיר על מנת להקליט חריגה מהסף. כדי לחזור לתצוגה החיובית, לחץ על הכפתור במחוון הסטטיסטי;

- רמת הטעינה הנוכחית של הסוללה המובנית במכשיר.

במצבים 2 ו-3, התוכנית מאחסנת את כל התוצאות של מדידות שעתיות ויומיות המוצגות על המסך ב-EEPROM של המיקרו-בקר ובאמצעות מידע זה משחזרת את התמונה המוצגת על המסך לפני יציאה מאחד המצבים הללו בעת החזרה אליו .

בניתוח ההיסטוגרמות שהתקבלו, ניתן להבחין כי לא ניתן לקבוע באופן מהימן את רמת הקרינה הממוצעת מתוך תוצאה של מדידה בודדת. האינפורמטיבי ביותר היה ההיסטוגרמה של מדידות שעתיות. באיור המוצג. בדוגמה 3, בחלק הראשוני של ההיסטוגרמה, נרשמה עלייה חדה ברמת הקרינה בביקור במערות האבן של פארק הנוף, אם כי עדיין לא חרגה מהנורמה. אז ניתן לאתר את ההבדל ברמות בתוך בנייני הבטון והלבנים - גלים מוזרים של כשתים עשרה שעות. הסיבה לרמת הקרינה המוגברת במערת האבן ברורה, אך המסקנה לגבי השפעת חומר הבניין היא ספקולטיבית. ההיסטוגרמה של מדידות יומיות מראה רמה יציבה יחסית.

במידת הצורך, ניתן להפעיל את התאורה האחורית של מסך ה-LCD במכשיר. בלעדיו, הזרם שצורך המכשיר אינו עולה על 0,55 מיליאמפר, מה שעם קיבולת סוללה של 650 מיליאמפר/שעה, מאפשר לו להישאר פעיל כ-49 ימים בהפעלה מסביב לשעון.

מוצג באיור. 5, הדיאגרמה הסכמטית של הממיר אינו דורש שום הסבר מיוחד, שכן הפונקציות העיקריות שלו מיושמות בתוכנה. מחבר XS1 (miniUSB) של לוח בקרת הטעינה עבור סוללת הליתיום-יון G1 המובנית בקונסולה מסופק במתח קבוע של 5 V מכל מטען סטנדרטי או ממחבר USB למחשב.

אורז. 5. תרשים סכמטי של הקונסולה

לוח בקרת הטעינה מוכן [6], יש הרבה מהם בשוק כיום. אם תרצה, אתה יכול לעשות את זה בעצמך באמצעות שבב TP4056. מתח הטעינה מהמחבר XS1 מחובר גם למחבר XS2, כך שכאשר מחברים מד סטטיסטי למד חיווי, גם הסוללה של האחרון נטענת.

על מנת שפולסים מהמחוון יגיעו לפין 3 של מחבר XS2 של המחוון הסטטיסטי, מחוון המד, שהתרשים שלו מוצג באיור. 2 ב-[2], בכפוף לשינוי מינימלי. פין 3 של מחבר XS1 שלו מחובר דרך נגד של 10 קילו אוהם לקולט של טרנזיסטור VT1. במחוון הסטטיסטי, פולסים אלה עוברים דרך הנגד R1 לפין GP2 של המיקרו-בקר DD1, אשר מיועד בתוכנית כקלט של בקשות פסיקה שנוצרות על ידי נפילות של נפילות של פולסים נכנסים. כל עיבוד נוסף של מידע והצגת תוצאותיו ב-HGl LCD מתבצע על ידי המיקרו-בקר.

מתח הסוללה G1 מסופק למעגל המתח של המיקרו-בקר DD1 ולמחוון HG1 דרך המייצב המשולב 1V DA2980 (LP3.0-7 [3]) תכונה חשובה של מייצב זה היא צריכת הזרם הפנימית הנמוכה שלו, שאינה עולה על 170 μA בזרם עומס של 1 mA.

הייעודים והמספרים של פיני ה-LCD בתרשים תואמים לסימונים המודפסים על הלוח שלו ליד כריות המגע לחיבורים חיצוניים. ישנן שתי שורות מהם - מתחת למסך החיווי ומעליו. שתי השורות שוות; כל אחת מורכבת משמונה רפידות מגע, שפשוט משכפלות את הרפידות של השורה השנייה. זה נעשה לנוחות חיבור ה-LCD עם המכשיר השולט בו.

מטרת משטחי המגע של LCD היא כדלקמן:

1. RST - כניסה של האות להגדרת בקר PCD8544 [8] המובנה במחוון למצבו ההתחלתי (רמה נמוכה - התקנה, רמה גבוהה - פעולה).

2. CE - כניסה של האות כדי לאפשר כניסת מידע לבקר המחוון (רמה נמוכה - מותרת, רמה גבוהה - אסור).

3. DC - כניסה של אות היעד עבור הקוד שנטען לבקר (רמה נמוכה - פקודה, רמה גבוהה - מידע לתצוגה).

4. DIN - קלט מידע ממשק טורי.

5. CLK - כניסת שעון ממשק טורי.

6. VCC - בתוספת מתח אספקת LCD (2,7...3,3 V). באינטרנט ניתן למצוא דיווחים שמתח האספקה ​​יכול להגיע ל-5 V. אבל לא בדקתי זאת.

7. אור - ספק כוח לתאורה אחורית של המסך. ישנם שני שינויים של Nokia 5110 LCD במעגלים מודפסים כחולים ואדומים. כדי להפעיל את התאורה האחורית, עליך להפעיל מתח של קוטביות חיובית על משטח האור אם הלוח כחול, או לחבר אותו לחוט המשותף אם הלוח אדום. בשני המקרים, רצוי להתקין נגד מגביל זרם בסדרה במעגל ה-Light, למרות שבלוח האדום יש כבר נגדים כאלה של 300 אוהם לכל אחת מארבעת נוריות התאורה האחורית. עם נגד נוסף של 100 אוהם (R3), התאורה האחורית על הלוח האדום שואבת כ-3 mA של זרם.

8. GND - חוט משותף.

לאחר אספקת ה-Nokia 5110 LCD עם מתח אספקה, כדי שהוא יפעל כרגיל, תוכנית המיקרו-בקר DD1 חייבת לבצע את הליך האתחול. זה מתחיל בשליחת אות להגדיר את בקר ה-LCD המובנה למצבו ההתחלתי, ולאחר מכן הוא רושם לבקר את כל הפרמטרים הדרושים לפעולת ה-LCD, כולל הפרוצדורה לשינוי אוטומטי של כתובות לאורך צירי X ו-Y , סימן של תמונה חיובית או שלילית על המסך וכו'. פרטים על אתחול ההליך מתוארים ב-[8].

פקודות או מידע מועברים ל-LCD בקוד סידורי בייט-בייט, החל מהסיבית המשמעותית ביותר של כל בייט. כל ספרה של הקוד המסופק לכניסת DIN נקראת על ידי בקר ה-LCD בהתבסס על הקצה העולה של הפולס הבא בכניסת CLK.

ה-LCD של Nokia 5110 מציג אלמנטים של 48x84 = 4032 נקודות על המסך שלו. למעשה, שדה התצוגה מורכב משש שורות בגובה שמונה נקודות ואורך 84 נקודות. במכשיר הנדון, ה-LCD מותקן בסיבוב של 180^о סביב הניצב למרכז המסך ביחס למיקום הסטנדרטי.

לכן, בית עם אפס כתובות לאורך הציר האופקי (X) והאנכי (Y) של המסך יוצג בפינה הימנית התחתונה שלו. המחבר רואה באפשרות זו את האפשרות הנוחה ביותר להצגת עמודות היסטוגרמה, שכן במקרה זה, ככל שגובה העמודה גדל וקצהו עובר לבייט הבא, הכתובת של בית זה לאורך ציר ה-Y גדלה אף היא. עם המקור בפינה השמאלית העליונה של המסך, הגדלת גובה סרגל ההיסטוגרמה תדרוש הקטנת כתובת ה-Y.

כתוצאה מסיבוב ה-LCD, עולות שתי תכונות בהצגת מידע על המסך שלו. ראשית, כל בייט מידע מוצג על המסך מלמעלה למטה, החל מהביט המשמעותי ביותר וכלה בפחות משמעותי. שנית, בשל העובדה שבמהלך האתחול נקבע מצב ההגדלה האוטומטית של הכתובת לאורך ציר X, תווים (המיוצגים, ככלל, בקבוצות של שישה בתים) מוצגים על המסך בכיוון מימין לשמאל . זה בדיוק איך אתה צריך להגדיר את תוויות הפלט בתוכנית. הפורמט של כל תו עם קידוד של שישה בתים הוא 5x7 נקודות. הביט השישי של הקוד והסיביות מסדר נמוך של חמשת הבתים הקודמים, בעלי ערכים אפס, יוצרים פערים על המסך בין התווים והשורות שלהם.

ה-LCD של Nokia 5110 מאפשר להציג את התוכן של 504 בתים של מידע על המסך, אך אינו מאפשר למיקרו-בקר של המכשיר לקרוא את התוכן הנוכחי של המסך. לכן, המשימה של אחסון חלק מהתוכן שלו הנחוץ לשימוש נוסף מוקצית למיקרו-בקר, שה-EEPROM שלו הוא רק 256 בתים.

לאחר הצגת בייט מידע על המסך, תמונתו נשארת ללא שינוי עד לכיבוי מתח האספקה ​​או עד שנכתב בית אחר לאותה כתובת. בהקשר זה, הייתי צריך לנקות את המסך באופן תוכניתי. אחרת, כאשר מנסים להציג עמודת היסטוגרמה בגובה של, נניח, שבע נקודות במקום בו הייתה בעבר עמודה בגובה של 16 נקודות, עמודה בגובה של 16 נקודות תישאר על המסך, רק עם הנקודה השמינית ריקה.

הקובץ המצורף מורכב על ידי הרכבה משטח על לוח לחם. המיקרו-בקר DD1 מותקן בפאנל סטנדרטי, מה שמבטיח תכנות מחדש קל שלו במידת הצורך. הלוח ממוקם במארז בעל מידות חיצוניות של 74x53x17 מ"מ מקסטת וידאו מיני DV. עבור מתג ההפעלה SA1, לחצן בקרה SB1, לחצן תאורה אחורית SB2 ולחיבור כבלים למחברים XS1 ו-XS2, חותכים חורים במארז.

בואו נסתכל על התכונות של תוכנית המיקרו-בקר DD1, שחשובות בעיקר למי שרוצה לשנות אותה. התוכנית בשפת assembly נוצרה ותורגמה באמצעות סביבת הפיתוח והניפוי של תוכניות MPLAB IDE v8.30. כדי לצמצם את כמות טקסט התוכנית ולהפוך אותו לקריאה יותר, נעשה שימוש בסט של פקודות מאקרו, שהגדרותיהן נאספות בקובץ KOROT-KO.inc. קובץ זה חייב להיות באותה תיקיה כמו קוד המקור של התוכנית (קובץ *.asm), אחרת פקודות המאקרו לא יתקבלו על ידי האסמבלר.

כמו כן, יש לקחת בחשבון שכאשר משתמשים בהוראות כמו BTFSS, המספקות דילוג על ההוראה הבאה בתנאים מסוימים, לא כל הוראת המאקרו תודלג, אלא רק ההוראה הראשונה ממנה. במצבים כאלה, עליך להשתמש בהוראת הקפיצה הבלתי מותנית של GOTO כהוראת דילוג ולהכניס הוראת מאקרו רק בכתובת הקפיצה.

כפי שהוזכר לעיל, גודל ה-EEPROM של המיקרו-בקר אינו מאפשר לו לאחסן את כל המידע המוצג על המסך, במיוחד עבור שלושה מצבים. בנוסף, אם התוצאות נכתבו כל 34 שניות, משאב ה-EEPROM של 1000000 מחזורי כתיבה ימוצה תוך כשנה של פעילות.

לכן, התוכנית כותבת ל-EEPROM רק בתום כל שעת פעולה, ורק במצבים 2 ו-3. במצב 1 לא מתבצעת הקלטה, לכן, במעבר למצב זה, בניית ההיסטוגרמה מתחילה מחדש.

ההיגיון של התוכנית הוא כדלקמן:

- 50 אוגרים REZULT1-REZULT50 מוקצים בזיכרון האוגר של המיקרו-בקר לאחסון תוצאות המדידות שהושלמו, שהתוכנית מציגה לאחר מכן על מסך ה-LCD. כדי להבטיח הקלטה שעתית או יומית ב-EEPROM, לתוכנית יש מונה לדקות, שעות וימי פעולה;

- בעת מעבר למצב 2 או 3, מידע מאוחסן ב-EEPROM,

התוכנית כותבת לרגיסטרים REZULT1-REZULT50 (או לחלק מהם, אם מספר המדידות שנלקחו לא הגיע ל-50), ולאחר מכן מציגה זאת על המסך. במילים אחרות, מסך ה-LCD מציג תמיד את התוכן של אותם אוגרים, אך כאשר המצב משתנה, התוכנית מעבירה אליהם מידע מה-EEPROM המתאים למצב החדש. שינויים נוספים במידע ברישום מתרחשים בהתאם למצב הפעולה הנבחר של המכשיר.

גישה ישירה למספר כה גדול של אוגרים תהיה מסורבלת מדי, ולכן נעשה שימוש בכתובת עקיפה. המהות שלו היא שהתוכנה מכניסה את הכתובת של האוגר איתו היא אמורה לעבוד, למשל REZULT1, לתוך האוגר FSR, שלאחריה כל הפעולות המתבצעות על התוכן של אוגר ה-INDF שלא קיים פיזית מבוצעות על התכנים. של רישום REZULT1. כאשר התוכן של אוגר FSR יגדל באחד, אותו דבר יקרה עם אוגר REZULT2 וכו'. מטבע הדברים, כל האוגרים המעובדים חייבים להיות ממוקמים בזיכרון ללא פערים ובסדר שבו יש לעבד את תוכנם.

באנלוגיה לאוגר המערכת של המיקרו-בקר STATUS, התוכנית יצרה את האוגרים KONTR_REG ו- KONTR_IND_REG, שהערך של כל ספרה שלהם מתאים למילוי תנאים מסוימים (לדוגמה, הגעה למספר המדידות המרבי המוצג בהיסטוגרמה או צריך להציג קו מקווקו). זה מאפשר לך לא לבדוק את מילוי התנאים הללו בכל פעם, אלא רק לפקח על מצב הסיביות התואמות של הרגיסטרים.

בעת טעינת קודים מקובץ HEX לתוך המיקרו-בקר, קבוצה של בתים תיכתב ל-84 תאי ה-EEPROM הראשונים (מכתובות 0x00 עד 0x53), ויהוו את השורה העליונה של התווים על מסך ה-LCD, שאינה משתנה במהלך הפעלת התוכנית . שאר תוכן ה-EEPROM נוצר על ידי התוכנית במהלך הביצוע:

- תוכן של שישה אוגרי שירות ו-50 תוצאות מדידה במצב 2;

- תוכן של שישה אוגרי שירות ו-50 תוצאות מדידה במצב 3;

- בכתובת 0xFB מספר הימים בשימוש הסוללה. ערך התחלתי - 0;

- בכתובת 0xFC מספר השעות שנותרו לסוללה לעבודה ביום הנוכחי. ערך התחלתי - 24 (0x18);

- בכתובת 0xFD המספר המתוכנן של הפעלת הסוללה;

- בכתובת 0xFE מספר המדידות לשעה;

- בכתובת 0xFF משך מדידה אחת בשניות.

ניתן לשנות את התוכן של שלושת התאים האחרונים במידת הצורך באמצעות המתכנת.

טבלת הקודים עבור כל המספרים והאותיות של המצבים המוצגת על ידי התוכנית על המחוון ממוקמת בסוף זיכרון התוכנית (FLASH) של המיקרו-בקר, החל בכתובת 0x760. נלקח בחשבון שתווים מוצגים על המסך מימין לשמאל.

למיקרו-בקר PIC12F683-I/P יש 96 אוגרים לשימוש כללי בבנק אפס ו-32 אוגרים כאלה בבנק אחד. לא ניתן היה להשתמש רק בבנק האפס בתוכנית, מכיוון שהוקצו 50 אוגרים רק לתוצאות מדידה. העבודה עם הפנקסים של הבנק הראשון הובילה לצורך לשנות שוב ושוב את מספר הבנק בו נעשה שימוש במהלך ביצוע התוכנית. יש לקחת זאת בחשבון כאשר ניתן לשנות את התוכנית.

הלולאה הראשית של התוכנית ריקה. התוכנית מבצעת את כל משימותיה בהליכי עיבוד ההפסקות הבאים:

- על ידי ירידה בהפרש הרמות בכניסה GP2 (עיבוד דופק ממונה גייגר-מולר);

- על ידי שינוי הרמה בכניסת GP3 (עיבוד לחיצה על כפתור SB1). בנוסף להחלפת מצבי הפעולה של המחוון הסטטיסטי, כפתור זה מאפשר לך לאפס את מונה הזמן המשמש את הסוללה לאחר הטעינה. לשם כך, הפעל את המכשיר תוך כדי לחיצה על הכפתור. אם לאחר הפעלה כזו תחזיק את הכפתור לחוץ יותר מ-3 שניות, תוצאות המדידה יאופסו לחלוטין;

- על ידי הצפה של טיימר 1. בתדירות של המתנד הפנימי של המיקרו-בקר של 2 מגה-הרץ, תקופת הגלישה היא 1 שניות (בהתחשב בהתאמות תוכנה).

בהתבסס על הקובץ המצורף המתואר, פותח מכשיר שני - מד קרינה סטטיסטי אוטונומי, המוצג בתצלום באיור. 1 מימין. לשם כך, התווסף בלוק למצורף המחוון הנחשב, שהתרשים שלו מוצג באיור. 6 (מספור האלמנטים ממשיך את מה שהתחיל באיור 5), פותח על בסיס מד אינדיקטור [2]. חוטים מסומנים באיור. יש לחבר 6 אותיות A, B ו-C לנקודות באותו שם בתרשים באיור. 5, והסר את המחבר XS2.

אורז. 6. דיאגרמת בלוקים

שלא כמו [2], נעשה שימוש בדלפק גייגר-מולר מיניאטורי SBM-21 (BD1), שמידותיו (אורך - 21 מ"מ, קוטר - 6 מ"מ) אפשרו להתאים מכשיר פונקציונלי לחלוטין באותו מארז מ- קלטת וידאו מיני DV כמו זו שנחשבת מעל הקידומת.

המראה של מכשיר עצמאי במארז, אך ללא שכבת-על עם כתובות הסבר על הלוח הקדמי, מוצג באיור. 7.

אורז. 7. הופעה של מכשיר עצמאי בתוך בית

הערה. במסך ה-LCD באיור. 7 יש כתובות באוקראינית: שנה (גודינה) - שעה, וימיר. (vimipiв) - מדידות.

מונה SBM-21, מכפיל מתח (דיודות VD1-VD7, קבלים C4, C6-C9, C11, C12) ומיקרו-בקר נוסף DD2 ממוקמים בחלק העליון של הלוח. לשם כך, נאלצתי לחתוך את לוח ה-LCD על ידי הסרת שורה התחתונה (העליונה באיור 7) של רפידות המגע. מנוע רטט M1 עם טרנזיסטור VT2 ווסת מתח DA1 ממוקמים מתחת ללוח בקרת טעינת הסוללה בחלק הימני התחתון של הלוח הראשי. התקנה צמודת קיר. פאנלים מסופקים עבור מיקרו-בקרים.

הפעולה והתצורה של בלוק המונה גייגר-מולר דומות לזו שתוארה בפירוט ב-[2], ולכן נשקול רק את השינויים שנעשו במעגל ובתוכנית. במקום טרנזיסטור דו קוטבי במתח גבוה, טרנזיסטור אפקט שדה עם שער מבודד BS1A (VT107) שימש כמתג אלקטרוני בדרייבר המתח הגבוה עבור מד BD3, מה שהפחית את הזרם הנצרך על ידי יחידה זו בכשלושה פִּי. מחווני LED של מתח הסוללה ורמת הקרינה אינם נכללים, מכיוון שפונקציות אלה מוקצות ל-HG1 LCD, שכבר קיים בתוסף המחוון.

טרנזיסטור שימש ביחידה להגדרת המיקרו-בקר למצבו ההתחלתי במכשיר [2]. כתוצאה משינויים שבוצעו בתוכנית, אין עוד צורך בצומת זה, והטרנזיסטור המשוחרר (VT2) משמש לשליטה על מנוע הרטט M1 מטלפון סלולרי. מאותת לאספקת מתח האספקה, המיקרו-בקר DD2 מדליק את המנוע הזה לזמן קצר, ופועל לסירוגין, מנוע הרטט מאותת שרמת הקרינה עלתה על 99 µR/h. המיקרו-בקר מדליק את מחזרי הפולסים של הקול (פולט פיזו HA1) והאור (LED HL1) של מונה ה-BD1 כאשר רמת הקרינה היא יותר מ-40 μR/h או כאשר כפתור SB3 נלחץ.

מתח ההפעלה של מד SBM-21 הוא 260...320 V [3], שהוא פחות מזה של SBM-20. הפולסים המופקים על ידי המיקרו-בקר DD2 על השער של הטרנזיסטור VT3 מספקים מתח על המונה של 300 וולט.

המכשיר עם מונה SBM-20 מבצע 50 מדידות תוך כ-28 דקות. אבל עם מטר SBM-21 המרווח הזה ארוך בהרבה - 4 שעות 10 דקות. לנוחות ניתוח קריאות המכשיר, בנוסף לקווים מקווקויים קצרים המסמנים כל מדידה עשירית בחלק העליון של המסך וסימון קווים מנוקדים אנכיים כל 24 שעות, במצב מדידה שעתי, נוספו קווים מקווקוים המסמנים מרווחי שעה. ספירת הזמן לאחור על המסך עוברת מימין לשמאל. כך קל יותר לקבוע מה הייתה רמת הקרינה לפני שעה או יום.

כדי להפחית את צריכת הזרם, תדר השעון של המיקרו-בקרים DD1 ו-DD2 מופחת ל-250 קילו-הרץ. תקופת החזרה עבור גלישות טיימר 1 בשני המיקרו-בקרים הוגדלה ל-6 שניות. זה הביא לשרטוט די איטי של התמונה על המסך בעת הפעלה ושינוי מצבים, אך אפשר להביא את סך הזרם שצורך המכשיר ל-0,66 mA. עם סוללה של 650 מיליאמפר/שעה, המכשיר האוטונומי יכול לפעול יותר מ-40 יום.

כדי לעבוד יחד עם בלוק המונה SBM-21, עליך לטעון את התוכנית מהקובץ Ind_Stat_SBM1.HEX לתוך המיקרו-בקר DD21. כאשר תוכנית נטענת למיקרו-בקר DD2 מהקובץ HV_SBM21.HEX, ערכי הפרמטרים הדרושים לפעולתה מוזנים אוטומטית ל-EEPROM של המיקרו-בקר:

- בכתובת 0x00 הוא משך המדידה אחת בפרקי זמן של שש שניות של גלישת טיימר 1 (0x32);

- בכתובת 0x01 יש ערך שנבחר בניסוי 0x61 של הפרמטר שקובע את מתח האספקה ​​של מונה SBM-21. ככל שערך זה גבוה יותר, כך המתח נמוך יותר;

- בכתובת 0x02 יש את הערך של הסף הראשון (0x28 - 40 μR/h);

- בכתובת 0x03 יש את הערך של הסף השני (0x63 - 99 µR/h).

במידת הצורך, ניתן לשנות ערכים אלה בקלות על ידי התאמת התוכן של תאי EEPROM המתאימים.

לסיכום, ברצוני להדגיש כי הביצועים של שני המכשירים המתוארים במאמר זה נבדקו במשך כמעט חודשיים. עם זאת, התוכנה שלהם אינה מתיימרת להיות אופטימלית, שכן היא פותחה בשיטה של ​​סיבוך פרוגרסיבי. המחבר ביצע כמה שינויים בתוכניות כבר בתהליך כתיבת המאמר. ראוי לציין כי הרחבת הפונקציונליות של המכשירים לא דרשה שינוי במעגלים ובעיצוב שלהם.

ניתן למצוא תוכניות מיקרו-בקר בכתובת ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/03/stat-izm.zip.

ספרות

1. מודול תצוגה של נוקיה 5110, חיבור לארדואינו. - כתובת אתר: zelectro.cc/nokia5110_module_arduino.
2. Makarets S. מד רמת קרינה מחוון. - רדיו, 2015, מס' 5, עמ'. 42-44.
3. מונה SBM21. תווית. - כתובת אתר: http://istok2. com/d בכתובת a/2399/.
4. PIC12F683 מיקרו-בקרי CMOS 8-Pin מבוססי פלאש, 8-Bit עם טכנולוגיית nanoWatt. - כתובת URL: ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41 211 D_.pdf.
5. Makarets S. מתכנת ל-PIC, AVR ושבבי זיכרון. - רדיו, 2007, מס' 10, עמ'. 31, 32.
6. מטען ל-Li-ion ב-TP4056. - URL: we.easyelectronics. ru/part/zaryadnoe-ustroystvo-dlya-li-ion--na-tr4056.html.
7. LP2980-N Micropower 50mA וסת נשירה אולטרה-נמוכה באריזת SOT-23. - כתובת אתר: ti.com/lit/ds/symlink/lp2980-n. pdf.
8. PCD8544 בקר/דרייבר LCD מטריצת 48x84 פיקסלים. - כתובת אתר: sparkfun. com/datasheets/LCD/Monochrome/Nokia5110.pdf.

מחבר: ש' מקרץ

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון משחזר מיקרובים 04.10.2003 גשם חומצי ובלייה הורסים בהדרגה את אדריכלות האבן של העת העתיקה, במיוחד מבנים ומונומנטים העשויים מסלעי קרבונט נקבוביים ושבריריים יחסית - אבן גיר, שיש ודולומיט. כתוצאה מתהליכים כימיים מתקבלים מלחי סידן פחות עמידים ומסיסים בקלות רבה יותר, האבן נהרסת בהדרגה. כעת מצאו מדענים ספרדים זן של חיידקים המסוגלים "לשחזר" מונומנטים אדריכליים. הרעיון לאכלס את פני האבן במיקרואורגניזמים שלוקחים פחמן דו חמצני מהאוויר ומחליפים את מלחי הסידן הלא יציבים בקרבונט עלה די מזמן ונבדק בפועל. אבל התברר שקרבונט מושקע בנקבוביות האבן, סותם אותן ומונע אידוי של לחות הגשם, רק מאיץ את ההרס. גיאולוגים מאוניברסיטת גרנדה מדווחים על תוצאות חיוביות מבדיקת חיידק הקרקע הנרחב Myxococcus xanthus על דגימות אבן גיר שמהן עשויות רבות מהאנדרטאות ההיסטוריות של ספרד. התברר שגבישי הסידן פחמתי שמייצר החיידק קשורים בחוזקה לחומר האבן עצמה ואינם סותמים את הנקבוביות, אלא מצפים אותן מבפנים. סידן פחמתי חיידקי זהה מבחינה כימית לקלציט אבן גיר, אך המולקולות האורגניות שנוספו לו על ידי החיידק הופכות את המינרל החדש לחזק אף יותר מהסלע המקורי. כעת, בעזרת חיידקים, מנסים לשחזר קטעי גילוף באבן בבניין האלהמברה, ארמון מהמאה ה-XNUMX.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חלון למוח

▪ מסוק איירבוס על דלק ירוק

▪ סוקס לוע הארי 690

▪ סוג חדש של מגנטים קבועים בעלי ביצועים גבוהים

▪ כריית פלטינה על אסטרואידים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר גלאי חוזק שדה. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת הנרי לונגפלו. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר כמה גדול המסגד הגדול בעולם? תשובה מפורטת

▪ כתבה מתדלק ציוד טקסטיל. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר כדורים לא נושרים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה בלוק טון בשבב A1524. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua
2000-2024