Die gleiche Störung
Während meines Praktikums in der Fabrik habe ich beschlossen, das Konvertertaschentuch mitzunehmen und auf das Oszilloskop zu schauen, was tatsächlich am Ausgang passiert. Zu meiner Überraschung lag die Störung nicht am Ausgang des Wandlers, sondern im Prinzip an der Stromversorgung. Wenn sich der PWM-Pegel von niedrig nach hoch änderte, wurde ein starker Spannungsabfall entlang der 5-Volt-Leitung um etwa 1 bis 2 Volt beobachtet, und wenn sich der Zustand von hoch nach niedrig änderte, gab es einen Anstieg um etwa 1,5 bis 2,5 Volt. Und alle diese Pulsationen hatten die Frequenz der PWM. Bei direkter Stromversorgung aus der Batterie hat sich nichts wirklich geändert. Aus diesem Grund habe ich beschlossen, solche Konvertertypen nie wieder in meinen Geräten zu verwenden (insbesondere, wenn Sie die Spannung mehr als zweimal erhöhen müssen). Es gab auch Empfehlungen, den Feldeffekttransistor durch einen bipolaren zu ersetzen.Aber meine Versuche, etwas mit einer hohen Verstärkung (ungefähr 300) in einem smd-Gehäuse und mit einer Spannung von ungefähr 450-500 Volt zu finden, waren erfolglos. Dies bezieht sich auf die Verwendung eines Feldeffekttransistors, der sich bei 10 Volt vollständig öffnet.
Firmware auf ein Live-Gerät übertragen
Um ehrlich zu sein, dachte ich nicht, dass ich auf Probleme stoßen würde, weil alles auf dem Steckbrett gut funktionierte (und als ich ein Board für die erste Version auf einem Sieben-Segment-Display erstellte, war alles in Ordnung), und es gab keine Probleme, die nach der Firmware auftraten.
Tatsächlich funktionierten nur der Bildschirm und das Menü, aber PWM, ADC, Timer und Interrupts funktionierten nicht. Wieder funktionierte alles gut auf Arduin. Infolgedessen gelang es mir, durch erneutes Anordnen der Initialisierung der Timer an bestimmten Stellen einen normalen Betrieb des Geräts zu erreichen.
Die Notwendigkeit, das Arduino-Framework zu entfernen. Ja, Arduino ist schlecht, was ich bereits mehr als einmal verstanden habe, und im Moment werden in meinem Code nur Millis- und Mikros-Methoden aus diesem Framework verwendet. Ich versuche all dies zu überwinden, und einige Erfolge wurden bereits erzielt. Außerdem lebt Arduina aufgrund der Anzeigebibliothek, die ich bereits ohne Verwendung von Arduina besiegt habe, immer noch in meinem Code, und bald wird es ganz verschwinden, tk. Jede Menge Speicher, die ich brauche, wird hinzugefügt. Die Verwendung von C ++ anstelle von C in der Mikrocontroller-Programmierung ist nicht die beste Vorgehensweise, daher muss dieser Punkt ebenfalls überarbeitet werden.
Was ist neu in der Firmware?
Von der Hauptsache, die hinzugefügt / behoben wurde:
- Verzögerungen aus der Tonanzeige wurden entfernt, wodurch die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Messwerte erheblich erhöht wurden.
- , .
- . .
- .
- , . , .
- .
- , ( 30 255 /).
- . , , .
- ( ) .
Was hat sich auf der Platine geändert?
- Der Aufwärtswandler und der 3,3-Volt-Linearwandler wurden direkt von der Batterie angeschlossen.
- Der Spannungsteiler an der Batterie wurde von 10 kOhm auf 220 kOhm geändert.
- Der Feldeffekttransistor wurde vom Emitterverstärker zu einem Spannungsteiler bewegt, um die Spannung von der Batterie zu entfernen.
- Zusätzlicher Pull-up-Widerstand entfernt.
- Einige Dip-Komponenten werden durch smd ersetzt.
Was ist in der Firmware?
Zusätzlich zu dem, was ich zuvor aufgeführt habe, enthält die Firmware:
- Drei Betriebsarten: Suche, Messung (wie beim Pripyat-Dosimeter) und Partikel / Partikel
- Berechnung des Messfehlers im Suchmodus. Es gibt sowohl einen erweiterten als auch einen einfacheren Algorithmus. In der Konfigurationsdatei ausgewählt.
- Einstellungen für: sbm-20, sbm-19, beta-1-1
- Plotten (Ja, nicht neu, aber es sieht gut aus).
- Ruhemodus (Reduzierter Stromverbrauch, das Gerät wird entweder durch Halten der Taste oder durch Alarm eingeschaltet). Im Moment noch nicht abgeschlossen.
- Ton- und Lichtanzeige und ihre Einstellung
- Russisch und Englisch (In der Konfiguration mit Firmware eingestellt)
Die Konfigurationsdatei beschreibt, was deaktiviert werden kann und wie viel Speicher freigegeben wird.
Navigation und Menüs
Das Gerät wird über zwei Tasten gesteuert. Der linke wird zurückgesetzt und der rechte wird gesetzt.
Um das Menü aufzurufen, müssen Sie beide 1 Sekunde lang gedrückt halten.
Die Navigation durch das Menü erfolgt durch kurzes Drücken der Tasten. Auswahl des gewünschten Elements - Halten Sie die Set-Taste gedrückt. Abbrechen oder Zurück - Halten Sie die Reset-Taste gedrückt.
Das Menü implementiert das meiste, was ich wollte, aber wenn es nicht die Speicher- und Portbeschränkungen von gpio gäbe, würde die Möglichkeit zum Erstellen von Karten (sd + gnss) hinzugefügt.
Suchmodus
Ich denke, dieser Modus erfordert keine detaillierte Erklärung. Im Wesentlichen zeigt es den aktuellen Wert in Mikro-Röntgen pro Stunde an und ändert den Bereich in Abhängigkeit vom aktuellen Wert. Die Messwerte werden nicht über den Median, sondern einfach über die Summe der Messungen über die Zeit gemittelt und können durch Drücken der rechten Taste eingeschaltet werden. In der oberen rechten Ecke wird die Batterieladung angezeigt, der statistische Fehler ist geringfügig geringer und die akkumulierte Dosis ist noch geringer.
Auch in diesem Modus können Sie den Ton und den Alarm ausschalten. Um den Ton stummzuschalten, drücken Sie einmal die linke Taste. Um den Alarm stummzuschalten, drücken Sie entweder die linke Taste während eines Alarms oder halten Sie die linke Taste gedrückt.
Aktivitätsmessmodus
Anpassbarer Modus, sowohl in der Zeit als auch in der Anzahl der Messungen. Die maximale Messzeit, die eingestellt werden kann, beträgt 120 Minuten und die Anzahl der Messungen 2. Im Wesentlichen wird der im Pripyat-Dosimeter verfügbare Messvorgang automatisiert. Die zweite wird von der ersten Dimension subtrahiert und der Modul wird daraus abgeleitet, wodurch die Anzahl der festen Teilchen für die angegebene Zeit erhalten wird. Es kann auf verschiedene Arten verwendet werden, sowohl zum Messen von Produkten als auch zum Trennen einzelner Partikel, wobei zuerst gemessen wird, beispielsweise zuerst mit einem Alphafilter und dann ohne diesen usw.
Ein ähnliches Regime wurde von vielen eingeführt, die ihre eigenen Dosimeter zusammenstellten, und ich bin keine Ausnahme.
Zweiter Messmodus
Dieser Modus zeigt die Anzahl der Partikel pro Sekunde an, egal wie logisch es klingt. Die Anzahl der Partikel aus der vorherigen Messung wird auf der rechten Seite des Bildschirms angezeigt. Das Diagramm wird auf die gleiche Weise wie im Suchmodus erstellt.
Gehäuse
Im Moment wurde der folgende Körper im Fusion 360-Programm entwickelt:
Der Körper wurde für den Beta-1-1-Sensor hergestellt und mit der Erwartung, dass er auf einem 3D-Drucker gedruckt wird. Ich werde später Modelle im STL-Format veröffentlichen.
Die Löcher zur Befestigung der Platine dienen zum Verschmelzen der Hülsen für die M2-Schrauben.
Geräteprobleme
Das Hauptproblem, wie in den Kommentaren zum letzten Teil erwähnt, ist, dass das Problem mit Fehlalarmen im Wesentlichen nicht gelöst ist, aber sagen wir "mit Klebeband bedeckt", und ja, dem stimme ich voll und ganz zu. Ich habe versucht, es auf andere Weise zu bekämpfen, aber es gab keine sehr guten Ergebnisse. Ich habe Strom direkt von der Batterie bezogen, dies hat den Bereich der Stromwelligkeiten teilweise verringert, zusätzliche Elektrolytkondensatoren für die Stromversorgung eingesetzt (ich habe ihn sogar auf 10000 mkf eingestellt, es hat auch nicht geholfen). Nun, Keramik hat das Problem auch nicht gelöst. Ich habe meine Schlussfolgerung dazu geäußert, ich werde solche Fehler nicht mehr wiederholen. Der Transformator wird etwas teurer herauskommen (also für 250 Rubel pro Stück im Vergleich zu 45 für die Induktivität), aber es wird viel weniger Probleme damit geben.
Aufgrund der Tatsache, dass die stabile Erzeugung bei 4 kHz liegt, ist in der Stille ein schwaches, aber störendes Quietschen zu hören. Mit diesem Gerät können Sie nicht aufklären.
Der Spannungswandler ist ebenfalls ein schwerwiegender Fehler. Ich habe mich dazu entschlossen, nur wegen der Verfügbarkeit des Induktors, aber ich habe nicht sofort an den Rest gedacht.
Aber trotz der Mängel erfüllt er für mich die Aufgaben, die ich wollte. Für ein Haushaltsdosimeter reicht es meiner Meinung nach, für ein professionelles reicht es aus.
Stromverbrauch des Gerätes
Das Gerät entlädt einen 600-mAh-Akku in 12 bis 14 Stunden aktiven Gebrauchs (Entladung bis zu 3,6). Höchstwahrscheinlich beträgt die Kapazität des Akkus nicht mehr 600 mAh, weil Er stand anderthalb Jahre in einer elektronischen Zigarette.
Was weiter?
In Zukunft werde ich die Firmware des aktuellen Geräts vervollständigen und auf stm32 dasselbe tun, aber alle meine Fehler berücksichtigen. Ich möchte auch Unterstützung für SD-Karten hinzufügen, gnss, den Bildschirm durch 1202 ersetzen, und es ist möglich, Strom aus Batterien zu erzeugen, wenn ich keinen guten DC-DC-Step-Down-Mikrokreis finde.
Zusatz
Ich habe vergessen zu sagen. Da das Gerät nicht mehr als 1000 Partikel (tatsächlich etwas weniger) pro Sekunde aufzeichnen kann, wird dem Programm ein Zähler hinzugefügt, um zu überprüfen, ob die Messgrenze erreicht wurde. Im Moment ist es so implementiert. Wenn der Hintergrundwert länger als 3 Sekunden bei 0 mcr / h liegt, wird ein Alarm ausgelöst und das Überbereichsflag aktiviert.
Link zum vorherigen Teil