Счётчик Гейгера и Народный мониторинг
Иногда хочется знать не только температуру или влажность на улице, но и измерять уровень радиации. Для этого можно использовать счётчик Гейгера. В этой статье я опубликовал код для отправки данных на Народный мониторинг.
Для этого одним из пользователей Narodmon был куплен кит для сборки счётчика Гейгера и отдельно трубка СБМ-20. Ссылка на магазин: Geiger Counter Radiation Detector DIY Kit Arduino Compatible ver. 3.00 w/o GM Tube. Фото с того же сайта:
И мной уже была написана прошивка к Arduino для работы с данным устройством. На самом деле работает всё довольно просто. Трубка периодически пробивается при пролёте ионизирующей частицы через объём газа. И тем чаще, чем выше уровень излучения. Схема воспринимает эти разряды как импульсы, которые отправляются на ардуину. В коде происходит подсчёт количества импульсов за определённое время, высчитывается количество импульсов за минуту. И полученное число умножается на константу, зависящую от типа трубки (для СБМ-20 = 0,57). В результате получаем уровень излучения в мкР/ч.
Если найдутся тестеры, то объединю этот код с кодом метеостанции.
// Скетч для Arduino для отправки данных о радиационном фоне на Народный мониторинг
// Версия 1.0 (15.02.2016)
//
// Автор: Гладышев Дмитрий (2016)
//
// Часть кода взята здесь:
// http://www.rhelectronics.net/store/radiation-detector-geiger-counter-diy-kit-second-edition.html
//
/*
The standard unit of radiation dosing in an area is the micro-Sievert/hour (uSv/hr).
For this tube, multiply its CPM by 0.0057 to get the equivalent uSv/hr radiation level.
*/
#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
bool Debug = false; //режим отладки
//********************************************************************************************
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0x00, 0x00, 0x00 }; //MAC-адрес Arduino
#define GEIGER_PIN 2 // пин для подключения счётчика Гейгера
#define GEIGER_INT 0 // прерывание для счётчика Гейгера
#define postingInterval 600000 // интервал между отправками данных в миллисекундах (10 минут)
#define LOG_PERIOD 15000 //Logging period in milliseconds, recommended value 15000-60000.
//********************************************************************************************
#define MAX_PERIOD 60000 //Maximum logging period
IPAddress server(94,19,113,221); // IP сервера народного мониторинга
char macbuf[13];
EthernetClient client;
unsigned long lastConnectionTime = 0; // время последней передачи данных
boolean lastConnected = false; // состояние подключения
int HighByte, LowByte, TReading, SignBit, Tc_100, Whole, Fract;
char replyBuffer[160]; // буфер для отправки
volatile unsigned long counts; //variable for GM Tube events
unsigned long cpm; //variable for CPM
unsigned long mkrh;
unsigned int multiplier; //variable for calculation CPM in this sketch
unsigned long previousMillis; //variable for time measurement
void tube_impulse(){ //procedure for capturing events from Geiger Kit
counts++;
}
void setup() {
if (Debug)
{
Serial.begin(9600);
}
// Пробуем подключиться по Ethernet до тех пор пока это не удастся
do
{
delay(1000);
} while (Ethernet.begin(mac) == 0);
lastConnectionTime = millis()-postingInterval+15000; //первое соединение через 15 секунд после запуска
counts = 0;
cpm = 0;
multiplier = MAX_PERIOD / LOG_PERIOD; //calculating multiplier, depend on your log period
pinMode(GEIGER_PIN, INPUT); // set pin INT0 input for capturing GM Tube events
digitalWrite(GEIGER_PIN, HIGH); // turn on internal pullup resistors, solder C-INT on the PCB
}
void loop()
{
//Если вдруг нам случайно приходят откуда-то какие-то данные,
//то просто читаем их и игнорируем, чтобы очистить буфер
if (client.available())
{
client.read();
}
if (!client.connected() && lastConnected)
{
if (Debug)
{
Serial.println();
Serial.println("disconnecting.");
}
client.stop();
}
//если не подключены и прошло определённое время, то делаем замер,
//переподключаемся и отправляем данные
if (!client.connected() && (millis() - lastConnectionTime > postingInterval))
{
//формирование HTTP-запроса
memset(replyBuffer, 0, sizeof(replyBuffer));
strcpy(replyBuffer,"ID=");
memset(macbuf, 0, sizeof(macbuf));
//Конвертируем MAC-адрес
for (int k=0; k<6; k++)
{
int b1=mac[k]/16;
int b2=mac[k]%16;
char c1[2],c2[2];
if (b1>9) c1[0]=(char)(b1-10)+'A';
else c1[0] = (char)(b1) + '0';
if (b2>9) c2[0]=(char)(b2-10)+'A';
else c2[0] = (char)(b2) + '0';
c1[1]='\0';
c2[1]='\0';
strcat(macbuf,c1);
strcat(macbuf,c2);
}
strcat(replyBuffer, macbuf);
unsigned long currentMillis = millis();
counts = 0;
attachInterrupt(GEIGER_INT, tube_impulse, FALLING); //define external interrupts
while (millis()-currentMillis < LOG_PERIOD)
{
}
detachInterrupt(GEIGER_INT);
cpm = counts * multiplier;
mkrh = round((float)cpm*0.57); // CPM --> мкР/ч
char temp[8];
itoa(mkrh, temp);
strcat(replyBuffer, "&");
strcat(replyBuffer, "R1=");
strcat(replyBuffer, temp);
strcat(replyBuffer,'\0');
if (Debug)
{
Serial.println(replyBuffer);
Serial.print("Content-Length: ");
Serial.println(len(replyBuffer));
}
//отправляем запрос
httpRequest();
}
//храним последнее состояние подключения
lastConnected = client.connected();
}
//Функция отправки данных
void httpRequest()
{
if (client.connect(server, 80))
{
if (Debug)
{
Serial.println("connecting...");
}
// отправляем HTTP POST запрос:
client.println("POST http://narodmon.ru/post.php HTTP/1.0");
client.println("Host: narodmon.ru");
client.println("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded");
client.print("Content-Length: ");
client.println(len(replyBuffer));
client.println();
client.println(replyBuffer);
client.println();
lastConnectionTime = millis();
}
else
{
if (Debug)
{
Serial.println("connection failed");
Serial.println("disconnecting.");
}
client.stop();
}
}
//Функция определения длины строки
int len(char *buf)
{
int i=0;
do
{
i++;
} while (buf[i]!='\0');
return i;
}
//Функция переворота строки
void reverse(char s[])
{
int i, j;
char c;
for (i = 0, j = strlen(s)-1; i<j; i++, j--)
{
c = s[i];
s[i] = s[j];
s[j] = c;
}
}
//Функция конвертирования числа в символьный массив
void itoa(int n, char s[])
{
int i, sign;
if ((sign = n) < 0) /* записываем знак */
n = -n; /* делаем n положительным числом */
i = 0;
do { /* генерируем цифры в обратном порядке */
s[i++] = n % 10 + '0'; /* берем следующую цифру */
} while ((n /= 10) > 0); /* удаляем */
if (sign < 0)
s[i++] = '-';
s[i] = '\0';
reverse(s);
}
В строках 21-25:
mac — MAC-адрес Arduino. Это ваш уникальный идентификатор на сайте народного мониторинга. Поэтому для защиты от совпадений рекомендую использовать MAC-адрес вашего компьютера/роутера/телефона с изменённым последним байтом (чтобы не было коллизии внутри локальной сети).
GEIGER_PIN — пин подключения счётчика. Не изменяйте, если не знаете что делаете.
GEIGER_INT — номер прерывания. Не изменяйте, если не знаете что делаете.
postingInterval — интервал отправки данных в миллисекундах.
LOG_PERIOD — время замера в миллисекундах. Максимум 60000 мс.
