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Geigerzähler mit PC-Datenerfassung



Nachdem ich nun den kleinen Geigerzähler erfolgreich zum Laufen gebracht habe, wollte ich nun mal etwas weitergehen und habe mir mit einem ATmega8 von ATMEL ein PC Datenerfassungssystem gebaut, damit man zum Beispiel eine Langzeitmessung der natürlichen Umweltstrahlung machen kann und dann die gesammelten Messwerte in einen Graphen umwandeln kann.

Das ganze funktioniert so:

Ein ATmega8 Mikrocontroller sammelt 10 Sekunden lang alle einkammenden Pulse eines Geigerzählers, nimmt diese Anzahl mal 6 und schickt diese anschließend über eine serielle RS232 Schnittstelle an einen Computer. Die Messwerte können bei Bedarf auch über ein Display ausgegeben werden.

Auf einem Schaltplan sieht das dann so aus:

Bild ist nicht verfuegbar

Wie man sehen kann, habe ich einen ATmega8 Mikrocontroller genommen. Für die serielle Datenkommunikation ist ein MAX232 Pegelwandler notwendig.

ACHTUNG: Damit die Datenkommunikation funktioniert, ist ein sogenanntes Nullmodemkabel notwendig. Bei Nullmodemkabeln sind die Datenleitungen gekreuzt. Wird ein einfaches Kabel benutzt funktioniert die Kommunikation nicht.
Wichtig ist auch, dass die Taktfrequenz und die Baudrate des ATmegas stimmt, damit es keine Missverständnisse bei der Schnittstelle gibt. Ich verwende einen 14,7456MHz quarz. Die Kondensatoren am Quarz sind nicht Kritisch. Ich verwende Keramikkondensatoren mit 22pF.

Das Signal vom Geigerzähler wird mit einem BC548 Transistor verarbeitet. Diese kleine Schaltung funktioniert wie ein Schmittrigger. Sie kann auch noch recht schwache Signale verarbeiten.
Bei einigen Geigerzählern gibt es einen extra Kopfhörer- oder Lautsprecherausgang, wo man die Schaltung anschließen kann. Auf korrekte Polarität achten, sonst kann der Eingang eventuell auf Masse liegen und es wird nichts gezählt!

Ich habe an meinen ATmega noch ein Standard LCD mit 2*16 Zeichen gehängt, damit man auch ohne PC eine Auswertung bekommt.

So sieht die Schaltung im realen Aufbau aus:

Bild ist nicht verfuegbar

Wie auf dem Bild zu sehen ist, verwende ich einen Geigerzähler der Firma Friesecke&Hoepfner, Modell FH40T. Eine Dokumentation über dieses Gerät gibt es hier.

Der Code für den ATmega ist in Basic unter Bascom geschrieben.

Den Code gibt es hier

Wichtig: Momentan ist das Programm so konfiguriert, dass der Zähler bei einer Fallenden Flanke am Eingang reagiert, da mein Geigerzähler dauerhaft 4V am Ausgang liefert und nur bei einem Impuls kurz die Spannung wegnimmt. Hat man den gegenteiligen Fall, so muss das Programm in Zeile 22 von "Config Int0 = Falling" nach "Config Int0 = Rising" umgeschrieben werden.

Der Betrieb ist einfach: PC über das Nullmodemkabel mit dem ATmega verbinden, ein Terminal, zum Beispiel von Bascom öffnen, Baudrate auf 9600 stellen und Geigerzähler anschließen. Wenn der Port (Com1, Com2, etc..) richtig gewählt ist, sollte alle 10 Sekunden ein Wert erscheinen.
Diese Werte lassen sich nun ganz einfach in Excel kopieren und in ein Diagramm umwandeln:

Bild ist nicht verfuegbar


Dies war mein allererstes Mal, dass ich etwas mit Mikrocontrollern und Basic gemacht habe. Vielen Dank an Bauteiltöter aus dem MOSFETkiller-Forum, der mir dabei geholfen hat Basic kennenzulernen und zu verstehen!

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