1-Wire Geigerzähler mit DS2423 und SI21BG

Schon lange hat es mich gereizt einen kleinen Geigerzähler zu bauen den man per 1-Wire Bus nutzen kann und jetzt habe ich es endlich geschafft mal eine Platine dafür zu entwerfen.

So sieht die, mehrfach überarbeitete, Platine jetzt aus …
1-Wire-Geiger-Counter-V3-1-PCB 1-Wire Geigerzähler mit DS2423 und SI21BGZum Einsatz wird ein SI21BG oder alternativ ein SI29BG Zählrohr russischer Herkunft kommen, ich habe mich wegen der kleinen Abmessungen für dieses Zählrohr entschieden.

So sehen die Zählrohre aus…
si21bg 1-Wire Geigerzähler mit DS2423 und SI21BGSI21BG

In der aktuellen Version der Platine kann diese mit den 5V vom 1-Wire Bus oder alternativ bei Einsatz eines DC/DC Wandlers auch von bis zu ca. 26V aus einer anderen Gleichspannungs-Quelle betrieben werden. DIe aktuelle Platine ist auch kleiner als die ursprüngich geplante, was die Kosten positiv beeinflusst hat.

Die Impulse werden von einem DS2423 1-Wire Counter gezählt und ich werde alle 10 Sekunden den Zähler auslesen dann auf CPM (Counts per Minute oder auf deutsch Impulse pro Minute) hochrechnen.

Das Zählrohr arbeitet mit einer Spannung von etwas über 400V, allerdings sind hier nur enorm kleine Ströme vorhanden so das eine Berührung zwar sehr unangenehm (wie ein Feuerzeug Piezo Zünder ungefähr) aber nicht tödlich ist.

Trotzdem möchte ich darauf hinweisen das es sich um eine sehr hohe Spannung handelt und man diesen Geigerzähler nur nachbauen sollte wenn man wirklich Ahnung vom Umgang mit hohen Spannungen hat, ich lehne jede Haftung ab!

Die Erzeugung der Hochspannung erfolgt mit einem TLC555 und einer 10mH Induktivität, geregelt wird es über einen BC328-25 als Feadback Geber. Wichtig ist es die korrekten Bauteile einzusetzen, der Kondensator am Ausgang der Hochspannungserzeugung muss für min 630V ausgelegt sein, auch der Transistor in diesem, quasi, Boost Konverter muss die hohe Spannung, dauerhaft, aushalten. Ich setze hier einen MPSA44 ein, dieser wird in diversen Schaltungen und Foren in gleichartigen Schaltungen oft eingesetzt.

Vorverarbeitet werden die erkannten Pulse in der aktuellen Version von einem ATTINY25, so kann man die sehr kurzen Pulse für die Anzeige mit einer LED etwas strecken, auch für die Ansteuerung eines Buzzers ist das sinnvoll.

Gleichzeitig gibt der ATTINY25 saubere Impulse für den DS2423 raus, so kann es nicht dazu kommen das Pulse nicht gezählt werden.

Um Störungen auf dem 1-Wire Bus zu verhindern habe ich die 1-Wire Bus Seite von der Hochspannungs- und Zählerseite getrennt. Es kommt für diese Trennung ein isolierter 5V DC/DC Wandler und ein Optokoppler zum Einsatz.

Ein DS18B20 liefert nebenbei noch die aktuelle Temperatur.

Sobald das Zählrohr und die Platinen da sind werde ich hier den Aufbau und die Inbetriebnahme beschreiben. Diesmal auch mit Messungen an der fertigen Schaltung.

Also schaut ab und zu mal hier vorbei, es geht in ca. 4 Wochen hier weiter 😉

Heute, am 28.06.2019, habe ich endlich alle Teile zusammen und konnte die erste Platine löten. Auch das kurze Programm für den ATTINY25 ist fertig.

Die fertige Platine sieht so aus …
1-Wire-Geiger-Counter-V3-1-fertig 1-Wire Geigerzähler mit DS2423 und SI21BG
Gut zu erkennen ist das ich die Versorgungsspannung vom 1-Wire Bus nehme und daher den optionalen DC/DC-Wandler nicht eingetzt habe. Daher ist der Lötjumper für die 5V VIN geschlossen.

Das Programm ist in der Arduino IDE entstanden, man benötigt dafür dann einen ISP Programmer und im Boardverwalter müssen die attiny by David A. Mellis Boarddefinitionen installiert werden. Dann den ATTINY25 mit 1MHz internem Takt einstellen und kompilieren 😉

Hier nun der super umfangreiche Quellcode 🙂

void setup() {
  pinMode(0, OUTPUT);
  pinMode(1, OUTPUT);
  pinMode(2, INPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);

  digitalWrite(0, HIGH);
  digitalWrite(1, LOW);
  
  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(1, HIGH);
}

void loop() {
  if (digitalRead(2) == 0) {
    digitalWrite(0, LOW);
    digitalWrite(3, HIGH);
    digitalWrite(4, HIGH);

    delayMicroseconds(8);
    
    digitalWrite(3, LOW);
    digitalWrite(4, LOW);
    digitalWrite(0, HIGH);

    delayMicroseconds(2);
  }
}

Ein kurzes Video wie es (fast) fertig funktioniert gibt es auch schon…

 

Ab sofort gibt es die Platine und einen Bausatz im Blog Shop.

Den ersten Geigerzähler biete ich wieder unter Sonderposten im Blog Shop an, mit einer schönen Plexiglasabdeckung 🙂

1-Wire-Geiger-Counter-V3-1-fertig-mit-Abdeckung 1-Wire Geigerzähler mit DS2423 und SI21BG
Zum Beitrag über den Aufbau und die Inbetriebnahme bitte hier klicken 😉

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2 Gedanken zu „1-Wire Geigerzähler mit DS2423 und SI21BG

  1. Thomas

    Hallo Thomas,
    wieist die Verfügbarket des DS2423? sonnst wäre auch eine Simulation über einen ATiny möglich.

    Antworten

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