Due versioni del misuratore statistico di radiazione LCD Nokia 5110. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Tra la varietà di strumenti che misurano i livelli di radiazione, è difficile trovarne uno che mostri non solo il livello attuale, ma anche la dinamica del suo cambiamento nel corso di un'ora, giorno, mese. Questa informazione sarebbe utile per valutare il reale rischio di radiazioni. I dispositivi proposti colmano in una certa misura questa lacuna. Durante il loro sviluppo e implementazione, l'autore ha dovuto risolvere il problema di organizzare l'interazione dell'indicatore LCD selezionato come mezzo per visualizzare i risultati delle misurazioni dal telefono cellulare Nokia 5110 con un microcontrollore della famiglia PIC, e non solo con i moduli Arduino, per il quale esistono biblioteche corrispondenti su Internet [1].

Sono stati realizzati due dispositivi, mostrati nella fotografia di Fig. 1. Quello situato a sinistra nell'immagine funziona insieme ad un misuratore di radiazioni precedentemente sviluppato dall'autore [2], visibile sullo sfondo. Il secondo dispositivo è in grado di funzionare in modo indipendente, poiché contiene un contatore Geiger-Muller in miniatura SBM-21 [3] e tutti gli elementi necessari per il funzionamento di questo contatore.

Riso. 1. Dispositivi che misurano il livello di radiazione

L'indicatore statistico aggiuntivo è costruito sul microcontrollore PIC12F683-I/P [4], che esegue tutti i calcoli necessari e controlla il display LCD dal telefono Nokia 5110. Il dispositivo esegue l'elaborazione statistica degli impulsi del contatore Geiger-Muller ricevuti da l'indicatore in un intervallo di tempo fisso. La durata di questo intervallo può essere facilmente modificata scrivendo il valore desiderato nella corrispondente cella EEPROM del microcontrollore del set-top box.

Affinché il set-top box funzioni insieme all'indicatore del contatore [2], è necessario caricare nella memoria del microcontrollore DD1 i codici del file Ind_Stat_UNIVERSAL_SBM20.HEX, allegato all'articolo. Per scaricarli ho utilizzato un programmatore fatto in casa [5] con il programma WinPic800 v3.60. Andrà bene qualsiasi altro che possa funzionare con il microcontrollore PIC12F683. Il programma occupa quasi tutta la memoria FLASH di questo microcontrollore.

Insieme all'indicatore del misuratore di radiazioni [2], il dispositivo determina e visualizza sugli indicatori statistici LCD il livello di radiazione radioattiva per un campione di 50 misurazioni (massimo) in tre modalità:

1. Costruire un istogramma dei risultati delle ultime cinquanta misurazioni della durata di 34 s. È il numero di impulsi calcolati durante questo periodo nel dispositivo [2] del contatore Geiger-Muller SBM-20 che equivale all'intensità della radiazione in microroentgen all'ora. Lo schermo LCD dell'indicatore statistico in questa modalità appare come mostrato in Fig. 2. Mostra anche le aree per la visualizzazione di vari parametri sullo schermo.

Riso. 2. Schermo LCD dell'indicatore statistico

2. Costruzione di un istogramma degli ultimi cinquanta valori dell'intensità media oraria della radiazione (Fig. 3). Nel calcolo viene preso in considerazione solo uno su 106 impulsi del contatore Geiger-Muller. Questo è esattamente il numero di intervalli di 34 secondi che rientrano in un'ora.

Riso. 3. Istogrammi dei valori medi orari di intensità di radiazione

3. Costruzione di un istogramma degli ultimi cinquanta valori di intensità media giornaliera della radiazione (Fig. 4). Il programma calcola ciascuno di essi come valore medio di 24 misurazioni orarie.

Riso. 4. Istogrammi dei valori dell'intensità media giornaliera della radiazione

Indipendentemente dalla modalità impostata, il dispositivo calcola e visualizza sullo schermo LCD le seguenti informazioni:

- valori minimo, massimo e medio dei risultati delle misurazioni effettuate e visualizzati sullo schermo. Il programma calcola il valore medio sommando i risultati di queste misurazioni (i valori superiori a 99 unità vengono ignorati) e dividendo la somma per il loro numero, arrotondando il quoziente ad un numero intero;

- istogramma dei risultati della misurazione. Man mano che il loro numero aumenta, nuovi elementi dell'istogramma vengono aggiunti a destra. Una volta raggiunto il numero massimo di misurazioni (50), prima di aggiungere ogni nuovo risultato, il programma sposta l'intero istogramma di una posizione a sinistra, cancellando il primissimo risultato visualizzato. Il valore massimo visualizzato sull'istogramma è 40 µR/h. Se viene superato, il programma continua ad accumulare il risultato fino a 99 μR/h, ma l'immagine sull'indicatore diventa negativa. Grazie a ciò non è necessario monitorare costantemente le letture del dispositivo per registrare il superamento della soglia. Per tornare alla visualizzazione positiva, fare clic sul pulsante nell'indicatore statistico;

- il livello di carica attuale della batteria integrata nel dispositivo.

Nelle modalità 2 e 3, il programma memorizza tutti i risultati delle misurazioni orarie e giornaliere visualizzati sullo schermo nella EEPROM del microcontrollore e, utilizzando queste informazioni, ripristina l'immagine visualizzata sullo schermo prima di uscire da una di queste modalità quando vi si ritorna .

Analizzando gli istogrammi ottenuti, si può notare che il livello medio di radiazione non può essere determinato in modo affidabile dal risultato di una singola misurazione. Il più informativo è stato l'istogramma delle misurazioni orarie. Nella figura mostrata. Nell'esempio 3, nella parte iniziale dell'istogramma, durante la visita alle grotte di pietra del parco paesaggistico è stato registrato un forte aumento del livello di radiazione, sebbene la norma non sia stata ancora superata. Quindi si può tracciare la differenza di livello all'interno degli edifici in cemento e mattoni: onde particolari della durata di circa dodici ore. Il motivo dell'aumento del livello di radiazione nella grotta di pietra è ovvio, ma la conclusione sull'influenza del materiale da costruzione è speculativa. L'istogramma delle misurazioni giornaliere mostra un livello relativamente stabile.

Se necessario, è possibile attivare la retroilluminazione dello schermo LCD nel dispositivo. Senza di essa, la corrente consumata dal dispositivo non supera 0,55 mA, che, con una capacità della batteria di 650 mAh, gli consente di rimanere operativo per circa 49 giorni durante il funzionamento XNUMX ore su XNUMX.

Mostrato nella fig. 5, lo schema del set-top box non richiede alcuna spiegazione particolare, poiché le sue funzioni principali sono implementate nel software. Il connettore XS1 (miniUSB) della scheda di controllo della carica della batteria agli ioni di litio G1 integrata nella console è alimentato con una tensione costante di 5 V da qualsiasi caricabatterie standard o da un connettore USB del computer.

Riso. 5. Diagramma schematico della console

La scheda di controllo della carica è già pronta [6], oggi ce ne sono molte sul mercato. Se lo desideri, puoi realizzarlo da solo utilizzando il chip TP4056. La tensione di carica proveniente dal connettore XS1 è collegata anche al connettore XS2, in modo che quando si collega un misuratore statistico ad un indicatore indicatore, viene caricata anche la batteria di quest'ultimo.

Affinché gli impulsi provenienti dal contatore-indicatore arrivino al pin 3 del connettore XS2 dell'indicatore statistico, il contatore-indicatore, il cui schema è mostrato in Fig. 2 in [2], soggetto a modifiche minime. Il pin 3 del suo connettore XS1 è collegato tramite un resistore da 10 kOhm al collettore del transistor VT1. Nell'indicatore statistico, questi impulsi passano attraverso il resistore R1 al pin GP2 del microcontrollore DD1, che è designato nel programma come ingresso delle richieste di interruzione generate dalla caduta di gocce di impulsi in entrata. Tutta l'ulteriore elaborazione delle informazioni e la visualizzazione dei risultati sul display LCD HGl viene eseguita dal microcontrollore.

La tensione della batteria G1 viene fornita al circuito di alimentazione del microcontrollore DD1 e all'indicatore HG1 attraverso lo stabilizzatore integrato DA1 da 2980 V (LP3.0-7 [3]). Una caratteristica importante di questo stabilizzatore è il suo basso consumo di corrente interna, non superiore a 170 μA con una corrente di carico di 1 mA.

Le designazioni e i numeri dei pin del display LCD nel diagramma corrispondono ai segni stampati sulla scheda vicino ai contatti per i collegamenti esterni. Ce ne sono due file: sotto lo schermo dell'indicatore e sopra di esso. Entrambe le file sono uguali; ciascuna è composta da otto piazzole di contatto, che duplicano semplicemente le piazzole dell'altra fila. Questo viene fatto per comodità di collegare l'LCD al dispositivo che lo controlla.

Lo scopo dei pad LCD è il seguente:

1. RST - ingresso del segnale per impostare il controller PCD8544 [8] integrato nell'indicatore al suo stato iniziale (livello basso - installazione, livello alto - funzionamento).

2. CE - ingresso del segnale per abilitare l'immissione di informazioni nel controller dell'indicatore (livello basso - consentito, livello alto - non consentito).

3. DC - ingresso del segnale di destinazione per il codice caricato nel controller (livello basso - comando, livello alto - informazioni per la visualizzazione).

4. DIN - immissione delle informazioni dell'interfaccia seriale.

5. CLK - ingresso orologio interfaccia seriale.

6. VCC - più tensione di alimentazione LCD (2,7...3,3 V). Su Internet è possibile trovare segnalazioni secondo cui la tensione di alimentazione può raggiungere i 5 V. Ma non l'ho verificato.

7. Luce: alimentazione per la retroilluminazione dello schermo. Esistono due modifiche al display LCD del Nokia 5110 sui circuiti stampati blu e rossi. Per accendere la retroilluminazione, è necessario applicare una tensione di polarità positiva al Light pad se la scheda è blu, o collegarlo al filo comune se la scheda è rossa. In entrambi i casi è consigliabile installare in serie al circuito Light un resistore limitatore di corrente, anche se sulla scheda rossa sono già presenti tali resistori da 300 Ohm per ciascuno dei quattro LED di retroilluminazione. Con un resistore aggiuntivo da 100 ohm (R3), la retroilluminazione sul pannello rosso assorbe circa 3 mA di corrente.

8. GND - filo comune.

Dopo aver fornito la tensione di alimentazione al Nokia 5110 LCD, affinché possa funzionare normalmente, il programma del microcontrollore DD1 deve eseguire la procedura di inizializzazione. Inizia inviando un segnale per riportare il controller LCD integrato al suo stato iniziale, dopodiché scrive nel controller tutti i parametri necessari per il funzionamento del display LCD, inclusa la procedura per cambiare automaticamente gli indirizzi lungo gli assi X e Y , il segno di un'immagine positiva o negativa sullo schermo, ecc. I dettagli della procedura di inizializzazione sono descritti in [8].

I comandi o le informazioni vengono trasmessi al display LCD in un codice seriale byte per byte, a partire dal bit più significativo di ciascun byte. Ciascuna cifra del codice fornito all'ingresso DIN viene letta dal controller LCD in base al fronte di salita dell'impulso successivo all'ingresso CLK.

Il display LCD del Nokia 5110 visualizza 48x84 = 4032 punti sullo schermo. Infatti, il campo di visualizzazione è composto da sei linee alte otto punti e lunghe 84 punti. Nel dispositivo in esame, il display LCD è installato ruotato di 180^о attorno alla perpendicolare al centro dello schermo rispetto alla posizione standard.

Pertanto, nell'angolo inferiore destro dello schermo verrà visualizzato un byte con indirizzi zero lungo gli assi orizzontale (X) e verticale (Y). L'autore ritiene che questa opzione sia la più conveniente per visualizzare le colonne dell'istogramma, poiché in questo caso, man mano che l'altezza della colonna aumenta e la sua fine si sposta al byte successivo, aumenta anche l'indirizzo di questo byte lungo l'asse Y. Con l'origine nella parte superiore sinistra dello schermo, l'aumento dell'altezza della barra dell'istogramma richiederebbe la diminuzione dell'indirizzo Y.

Come risultato della rotazione del display LCD, si verificano due funzionalità nella visualizzazione delle informazioni sullo schermo. Innanzitutto, ogni byte di informazione viene visualizzato sullo schermo dall'alto verso il basso, iniziando dal bit più significativo e terminando con quello meno significativo. In secondo luogo, poiché durante l'inizializzazione viene impostata la modalità di incremento automatico dell'indirizzo lungo l'asse X, i caratteri (rappresentati, di regola, in serie di sei byte) vengono visualizzati sullo schermo nella direzione da destra a sinistra . Questo è esattamente il modo in cui è necessario impostare le etichette di output nel programma. Il formato di ciascun carattere con codifica a sei byte è 5x7 punti. Il sesto byte del codice e i bit di ordine inferiore dei cinque byte precedenti, che hanno valore zero, creano degli spazi sullo schermo tra i caratteri e le loro righe.

Il display LCD del Nokia 5110 consente di visualizzare sullo schermo il contenuto di 504 byte di informazioni, ma non consente al microcontrollore del dispositivo di leggere il contenuto corrente dello schermo. Pertanto, il compito di memorizzare parte del suo contenuto necessario per un ulteriore utilizzo è assegnato al microcontrollore, la cui EEPROM è di soli 256 byte.

Dopo che un byte di informazione viene visualizzato sullo schermo, la sua immagine rimane invariata fino allo spegnimento della tensione di alimentazione o finché non viene scritto un altro byte allo stesso indirizzo. A questo proposito, ho dovuto cancellare lo schermo in modo programmatico. Altrimenti, quando si tenta di visualizzare una colonna dell'istogramma con un'altezza, ad esempio, di sette punti nel posto dove prima c'era una colonna con un'altezza di 16 punti, sullo schermo rimarrà una colonna con un'altezza di 16 punti, solo con l'ottavo punto omesso.

L'accessorio viene assemblato mediante montaggio superficiale su breadboard. Il microcontrollore DD1 è installato in un pannello standard, che ne garantisce una facile riprogrammazione se necessario. La scheda è inserita in una custodia con dimensioni esterne di 74x53x17 mm da una videocassetta Mini DV. Per l'interruttore di alimentazione SA1, il pulsante di controllo SB1, il pulsante di retroilluminazione SB2 e per il collegamento dei cavi ai connettori XS1 e XS2, sono presenti dei fori nella custodia.

Diamo un'occhiata alle caratteristiche del programma del microcontrollore DD1, importanti soprattutto per chi vuole cambiarlo. Il programma in linguaggio assembly è stato creato e tradotto utilizzando l'ambiente di sviluppo e debug del programma MPLAB IDE v8.30. Per ridurre la quantità di testo del programma e renderlo più leggibile, è stata utilizzata una serie di macro comandi, le cui definizioni sono raccolte nel file KOROT-KO.inc. Questo file deve trovarsi nella stessa cartella del codice sorgente del programma (file *.asm), altrimenti i macro comandi non verranno accettati dall'assembler.

È inoltre necessario tenere presente che quando si utilizzano istruzioni come BTFSS, che prevedono di saltare l'istruzione successiva in determinate condizioni, non verrà saltata l'intera istruzione macro, ma solo la prima istruzione da essa. In tali situazioni, è necessario utilizzare l'istruzione di salto incondizionato GOTO come istruzione di salto e inserire un'istruzione macro solo nell'indirizzo di salto.

Come accennato in precedenza, la dimensione della EEPROM del microcontrollore non gli consente di memorizzare tutte le informazioni visualizzate sullo schermo, soprattutto per tre modalità. Inoltre, se i risultati venissero scritti ogni 34 s, la risorsa EEPROM di 1000000 di cicli di scrittura verrebbe esaurita in circa un anno di funzionamento.

Pertanto, il programma scrive nella EEPROM solo alla fine di ogni ora di funzionamento e solo nelle modalità 2 e 3. Nella modalità 1 la registrazione non viene eseguita, pertanto, quando si passa a questa modalità, la costruzione dell'istogramma ricomincia.

La logica del programma è la seguente:

- 50 registri REZULT1-REZULT50 sono allocati nella memoria dei registri del microcontrollore per memorizzare i risultati delle misurazioni completate, che il programma visualizza poi sullo schermo LCD. Per garantire la registrazione oraria o giornaliera nella EEPROM, il programma dispone di un contatore dei minuti, delle ore e dei giorni di funzionamento;

- quando si passa alla modalità 2 o 3, le informazioni memorizzate nella EEPROM,

il programma scrive nei registri REZULT1-REZULT50 (o parte di essi, se il numero di misure effettuate non ha raggiunto 50), quindi lo visualizza sullo schermo. In altre parole, lo schermo LCD visualizza sempre il contenuto degli stessi registri, ma quando cambia la modalità, il programma trasferisce ad essi le informazioni dalla EEPROM corrispondenti alla nuova modalità. Ulteriori modifiche alle informazioni nei registri avvengono in base alla modalità operativa selezionata del dispositivo.

L'accesso diretto a un numero così elevato di registri sarebbe troppo complicato, quindi è stato utilizzato l'indirizzamento indiretto. La sua essenza è che il programma inserisce nel registro FSR l'indirizzo del registro con cui deve lavorare, ad esempio REZULT1, dopodiché tutte le operazioni eseguite sul contenuto del registro INDF fisicamente inesistente vengono effettivamente eseguite sul contenuto del registro REZULT1. Quando il contenuto del registro FSR aumenta di uno, la stessa cosa accadrà con il registro REZULT2, ecc. Naturalmente tutti i registri elaborati devono essere posizionati in memoria senza lacune e nell'ordine in cui il loro contenuto deve essere elaborato.

Per analogia con il registro di sistema del microcontrollore STATUS, il programma ha creato i registri KONTR_REG e KONTR_IND_REG, il valore di ciascuna cifra dei quali corrisponde al soddisfacimento di determinate condizioni (ad esempio, il raggiungimento del numero massimo di misurazioni visualizzate sull'istogramma o il è necessario visualizzare una linea tratteggiata). Ciò consente di non verificare ogni volta il rispetto di queste condizioni, ma solo di monitorare lo stato dei bit corrispondenti dei registri.

Quando si caricano codici da un file HEX nel microcontrollore, un set di byte verrà scritto nelle prime 84 celle EEPROM (dagli indirizzi 0x00 a 0x53), formando la riga superiore di caratteri sullo schermo LCD, che non cambia durante l'esecuzione del programma . Il resto del contenuto della EEPROM viene generato dal programma durante l'esecuzione:

- contenuto di sei registri di servizio e 50 risultati di misura in modalità 2;

- contenuto di sei registri di servizio e 50 risultati di misura in modalità 3;

- all'indirizzo 0xFB il numero di giorni utilizzati dalla batteria. Valore iniziale - 0;

- all'indirizzo 0xFC il numero di ore che restano di funzionamento alla batteria nella giornata corrente. Valore iniziale: 24 (0x18);

- all'indirizzo 0xFD il numero previsto di giorni di funzionamento a batteria;

- all'indirizzo 0xFE numero di misurazioni orarie;

- all'indirizzo 0xFF, la durata di una misura in secondi.

Se necessario, il contenuto delle ultime tre celle può essere modificato utilizzando il programmatore.

La tabella dei codici per tutti i numeri e le designazioni delle lettere delle modalità visualizzate dal programma sull'indicatore si trova alla fine della memoria del programma (FLASH) del microcontrollore, a partire dall'indirizzo 0x760. Si tiene conto del fatto che i caratteri vengono visualizzati sullo schermo da destra a sinistra.

Il microcontrollore PIC12F683-I/P ha 96 registri per uso generale nel banco zero e 32 registri di questo tipo nel banco uno. Non era possibile utilizzare solo il banco zero nel programma, poiché 50 registri erano assegnati solo per i risultati delle misurazioni. Lavorare con i registri della prima banca ha portato alla necessità di modificare ripetutamente il numero della banca utilizzata durante l'esecuzione del programma. Questo deve essere preso in considerazione quando è possibile modificare il programma.

Il ciclo principale del programma è vuoto. Il programma esegue tutti i suoi compiti nelle seguenti procedure di elaborazione degli interrupt:

- mediante la diminuzione della differenza di livello sull'ingresso GP2 (elaborazione di un impulso proveniente da un contatore Geiger-Muller);

- modificando il livello all'ingresso GP3 (elaborando una pressione sul pulsante SB1). Oltre a cambiare le modalità operative dell'indicatore statistico, questo pulsante consente di reimpostare il contatore del tempo utilizzato dalla batteria dopo la ricarica. Per fare ciò, accendere il dispositivo mentre si tiene premuto il pulsante. Se dopo tale accensione si tiene premuto il pulsante per più di 3 s, i risultati della misurazione verranno inoltre completamente azzerati;

- tramite overflow del timer 1. Ad una frequenza dell'oscillatore interno del microcontrollore di 2 MHz, il periodo di overflow è di 1 s (tenendo conto delle regolazioni del software).

Sulla base dell'allegato descritto, è stato sviluppato un secondo dispositivo: un misuratore di radiazioni statistico autonomo, mostrato nella fotografia di Fig. 1 a destra. Per fare ciò, all'attacco indicatore considerato è stato aggiunto un blocco, il cui schema è mostrato in Fig. 6 (la numerazione degli elementi prosegue quanto iniziato in Fig. 5), sviluppata sulla base di un metro indicatore [2]. I fili contrassegnati in fig. 6 lettere A, B e C, vanno collegate ai punti omonimi nello schema di Fig. 5 e rimuovere il connettore XS2.

Riso. 6. Schema a blocchi

A differenza di [2], è stato utilizzato un contatore Geiger-Muller in miniatura SBM-21 (BD1), le cui dimensioni (lunghezza - 21 mm, diametro - 6 mm) hanno permesso di montare un dispositivo completamente funzionale nella stessa custodia da un Videocassetta Mini DV come quella considerata sopra il prefisso.

L'aspetto di un dispositivo autonomo in un alloggiamento, ma senza rivestimento con iscrizioni esplicative sul pannello frontale, è mostrato in Fig. 7.

Riso. 7. Aspetto di un dispositivo autonomo in un alloggiamento

Nota. Sullo schermo LCD in Fig. 7 ci sono iscrizioni in ucraino: anno (godina) - ora, vimir. (vimipiв) - misurazioni.

Nella parte superiore della scheda si trovano il contatore SBM-21, un moltiplicatore di tensione (diodi VD1-VD7, condensatori C4, C6-C9, C11, C12) e un microcontrollore aggiuntivo DD2. Per fare ciò, ho dovuto tagliare la scheda LCD rimuovendo la fila inferiore (superiore in Fig. 7) di contatti. Il motore di vibrazione M1 con il transistor VT2 e il regolatore di tensione DA1 si trovano sotto la scheda di controllo carica batteria nella parte inferiore destra della scheda principale. Installazione a parete. Sono forniti pannelli per microcontrollori.

Il funzionamento e la configurazione del blocco contatore Geiger-Muller è simile a quello descritto in dettaglio in [2], quindi considereremo solo le modifiche apportate al circuito e al programma. Invece di un transistor bipolare ad alta tensione, un transistor ad effetto di campo con gate isolato BS1A (VT107) è stato utilizzato come interruttore elettronico nel driver ad alta tensione per il contatore BD3, riducendo la corrente consumata da questa unità di circa tre volte. Sono esclusi gli indicatori LED della tensione della batteria e del livello di radiazione, poiché queste funzioni sono assegnate al display LCD HG1, già presente nell'indicatore aggiuntivo.

Nell'unità è stato utilizzato un transistor per impostare il microcontrollore al suo stato iniziale nel dispositivo [2]. A seguito delle modifiche apportate al programma, questo nodo non è più necessario e il transistor rilasciato (VT2) viene utilizzato per controllare il motore di vibrazione M1 da un telefono cellulare. Segnalando l'alimentazione della tensione di alimentazione, il microcontrollore DD2 accende questo motore per un breve periodo e, quando funziona in modo intermittente, il motore di vibrazione segnala che il livello di radiazione ha superato 99 µR/h. Il microcontrollore attiva i ripetitori di impulsi sonori (piezoemettitore HA1) e luminosi (LED HL1) del contatore BD1 quando il livello di radiazione è superiore a 40 μR/h o quando viene premuto il pulsante SB3.

La tensione operativa del contatore SBM-21 è 260...320 V [3], che è inferiore a quella dell'SBM-20. Gli impulsi generati dal microcontrollore DD2 sul gate del transistor VT3 forniscono una tensione sul contatore di 300 V.

Il dispositivo con il contatore SBM-20 esegue 50 misurazioni in circa 28 minuti. Ma con il misuratore SBM-21 questo intervallo è molto più lungo: 4 ore e 10 minuti. Per comodità di analisi delle letture dello strumento, oltre alle brevi linee tratteggiate che contrassegnano ogni decima misurazione nella parte superiore dello schermo e alle linee tratteggiate verticali che contrassegnano ogni 24 ore, nella modalità di misurazione oraria sono state aggiunte linee tratteggiate che contrassegnano gli intervalli orari. Il conto alla rovescia del tempo sullo schermo va da destra a sinistra. Ciò rende più semplice determinare quale fosse il livello di radiazione un'ora o un giorno fa.

Per ridurre il consumo di corrente, la frequenza di clock dei microcontrollori DD1 e DD2 è ridotta a 250 kHz. Il periodo di ripetizione per gli overflow del timer 1 in entrambi i microcontrollori è stato aumentato a 6 s. Ciò ha comportato un disegno dell'immagine sullo schermo piuttosto lento durante l'accensione e il cambio di modalità, ma ha permesso di portare la corrente totale consumata dal dispositivo a 0,66 mA. Con una batteria da 650 mAh, il dispositivo autonomo può funzionare per più di 40 giorni.

Per lavorare insieme al blocco contatore SBM-21, è necessario caricare il programma dal file Ind_Stat_SBM1.HEX nel microcontrollore DD21. Quando un programma viene caricato nel microcontrollore DD2 dal file HV_SBM21.HEX, i valori dei parametri necessari al suo funzionamento vengono automaticamente inseriti nella EEPROM del microcontrollore:

- all'indirizzo 0x00 è la durata di una misurazione in periodi di sei secondi dell'overflow del timer 1 (0x32);

- all'indirizzo 0x01 è presente il valore 0x61, selezionato sperimentalmente, del parametro che imposta la tensione di alimentazione del contatore SBM-21. Più alto è questo valore, minore è la tensione;

- l'indirizzo 0x02 contiene il valore della prima soglia (0x28 - 40 μR/h);

- l'indirizzo 0x03 è il valore della seconda soglia (0x63 - 99 µR/h).

Se necessario, questi valori possono essere facilmente modificati regolando il contenuto delle celle EEPROM corrispondenti.

In conclusione, vorrei sottolineare che le prestazioni di entrambi i dispositivi descritti in questo articolo sono state testate per quasi due mesi. Tuttavia, il loro software non pretende di essere ottimale, poiché è stato sviluppato utilizzando un metodo di complicazione progressiva. L'autore ha apportato alcune modifiche ai programmi già in fase di stesura dell'articolo. È interessante notare che l'espansione della funzionalità dei dispositivi non ha richiesto la modifica dei circuiti e del design.

I programmi del microcontrollore possono essere trovati su ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/03/stat-izm.zip.

Letteratura

1. Modulo display Nokia 5110, collegamento ad Arduino. -URL: zelectro.cc/nokia5110_module_arduino.
2. Makarets S. Indicatore del livello di radiazione. - Radio, 2015, n. 5, pag. 42-44.
3. Contatore SBM21. Etichetta. - URL: htt p:// istok2. com/d a/2399/.
4. PIC12F683 Microcontroller CMOS a 8 bit e basati su flash a 8 pin con tecnologia nanoWatt. - URL: ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41 211 D_.pdf.
5. Makarets S. Programmatore per PIC, AVR e chip di memoria. - Radio, 2007, n. 10, pag. 31, 32.
6. Caricabatterie per ioni di litio su TP4056. - URL: we.easyelectronics. ru/part/zaryadnoe-ustroystvo-dlya-li-ion--na-tr4056.html.
7. Regolatore a bassissima caduta di tensione LP2980-N Micropower da 50 mA in contenitore SOT-23. -URL: ti.com/lit/ds/symlink/lp2980-n. PDF.
8. Controller/driver LCD a matrice PCD8544 48x84 pixel. -URL: sparkfun. com/datasheets/LCD/Monochrome/Nokia5110.pdf.

Autore: S. Makaretz

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