D☢️ZIMETER

1. Prihláška

Prvý krok je prihlásiť sa do operácie NUKLEON. Následne obdržíš elektronickú sadu pomocou ktorej dozimeter skonštruuješ.

Prihlásiť sa je možné pomocou tlačidla

Prihlásiť

Viac informácií o obsahu elektronickej sady nájdeš vo videu.

V nasledujúcich častiach bude popísaný návod na samotnú konštrukciu dozimetra. Sleduj náš YouTube kanál, aby si neprišiel o zaujímavé tipy.

2. Spustenie mikrokontroléra

Mikrokontrolér je malý počítač, ktorý môžeme nájsť v rôznych zariadeniach okolo nás. Je to akoby mozog, ktorý riadi a kontroluje veci, s ktorými prichádzame do styku. Môže byť veľmi malý a vmestí sa do vrecka, ale obsahuje veľa dôležitých častí, ako napríklad pamäť na ukladanie informácií a rôzne vstupy a výstupy, cez ktoré komunikuje so svetom okolo seba. Pomocou programovania môžeme mikrokontrolér naučiť vykonávať rôzne úlohy a ovládať zariadenia. Takže keď vidíš nejaký prístroj alebo hračku, ktorá robí zaujímavé veci, pravdepodobne v nej je mikrokontrolér, ktorý ju oživuje a robí ju funkčnou. Viac o mikrokontroléroch sa dozvieš aj na tejto stránke.

Druhý krok je rozbaliť elektronickú sadu a zapojiť mikrokontrolér do elektriky. Avšak, nezapájajte ho priamo do zástrčky u vás doma. Bližšie informácie o tom ako postupovať nájdete aj vo videu.

Schéma na obrázku znázorňuje zapojenie mikrokontroléra do elektrického obvodu s 9 voltovou baterkou. Takéto zapojenie je praktické, pretože umožňuje fungovanie zariadenia dokonca aj v lese. Pri skúšaní doma je zase praktické zapojenie do domáceho počítača cez USB-C kábel.

3. Zapojenie bzučiaka

Bzučiaka (po anglicky buzzer) je elektronické zariadenie, ktoré slúži na vydávanie zvukových signálov - akoby malý reprák. Často používa na signalizáciu rôznych udalostí alebo upozornení, ako napríklad v domácom alarme, v telefónoch, v elektronických hračkách alebo v elektronických systémoch. Jeho zvuk sa zvyčajne skladá z opakujúcich sa krátkych tónov, ktoré sú rýchlo postupne prehrávané. My ho využijeme na generovanie zvukov dozimetra (alebo Geiger-Müllerovho počítača).

Vo videu sa dozviete ako prepojiť bzučiak s mikrokontrolérom. Prípadne môžete využiť schému na obrázku, ktorá zapojenie znázorňuje. Skúste následne zapojiť Arduino do elektrického obvodu napr. cez kábel počítača alebo pomocou 9V baterky. Čo sa stane?

Jednoduchý hack: káblik vedúci do 3V3 zapojte namiesto toho do 5V. Všimli ste si nejaký rozdiel?

V každom prípade, je to iba skúška. Nakoniec káblik zapojte späť na pôvodné miesto.

4. Detektor radiácie

V tomto kroku si ukážeme ako zpojiť do obvodu detektor radiácie, ktorý počíta množstvo žiarenia v prostredí. Ukončíme tak zapojovaciu fázu.

Bonusová úloha bude spočívať v nahraní vlastného programu na Arduino. K tomu budeme potrebovať špeciálny software Arudino Studio, samotný program dozimetra a dodatočnú knižnicu, ktorú program používa. (Táto časť je skutočne len dobrovoľná a odporúčaná pre pokračilejších PC užívateľov)

Postup:

1. Stiahnite si do počítača Arduino Studio. Existuje verzia pre Windows, macOS aj Linux.
2. Program nainštalujte a spustite.
3. Pri prvom spustení nainštalujte všetky dodatočné ovládače.
4. Vo svojich dokumentoch vytvorte priečinok s názvom DOZIMETER.
5. Stihnite program dozimetera zo stránky klubu a uložte ho do priečinka DOZIMETER.
6. Stiahnite knižnicu VirtualWire a uložte do priečinka DOZIMETER.
7. V Arduino Studio nainštalujte knižnicu. V menu Sketch -> Include library -> Add .ZIP library a vyberte práve stiahnutý súbor VirtualWire.zip
8. Otvorte súbor dozimeter.ino dvojklikom.
9. Pomocou USB kábla pripojte Arduino k počítaču.
10. V menu Tools -> Board vyberte položku Arduino Nano.
11. V menu Tools -> Processor vyberte položku ATmega328P (old bootloader).
12. V menu Tools -> Port vyberte prvú voľnú položku (napr. COM3 alebo COM4).
13. Kliknite na tlačidlo Verify s ikonou fajky. Ak máte všetko správne, program dozimetera sa poradilo zostaviť a už ho treba len nahrať na Arduino.
14. Kliknite na tlačidlo Upload s ikonou šípky doprava.
15. Ak máte všetko správne, program bol úspešne nahraný a Vaše zariadenie je funkčné.

Ak sa Vám nahranie programu nepodarilo alebo Vám to celé pripadá príliš komplikované, nezúfajte. Tento krok je skutočne dosť náročný a zvládnu ho len tí lepší z Vás.

5. Vlastné vylepšenia

Na záver Vám prinášame aspoň drboné nápady na vlastné vylepšenie dozimetra. Myslite na to, že ho budete používať v ťažkých podmienkach a je preto dôležité, aby sa s ním pohodlne narábalo. Je vhodné dozimeter umiesniť do obalu alebo krabičky.

Okrem toho dozimeter vôbec nemusíte napájať z baterky a môžete použiť power banku. Tento spôsob určite odporúčame, pretože zapájanie je omnoho jednoduchšie a vydrží fungovať celý tábor bez prestávky. Okrem toho má powerbanka vstavaný vypínač a tak možno prístroj zapínať podľa potreby.

Má to však jeden háčik. Arduino má taký nízky odber, že powerbanka sa po chvíli sama vypne. Mnohé modely však majú tzv. always-on mód, ktorý sa aktivuje trojitým stlačením tlačidla. V tomto režime sa powerbanka nevypne, až kým tak neurobíme ručne.