GPS + micro SD カードロギング機能付きガイガーカウンター （GM管 LND712） の製作 (2011/09/01〜2011/09/18)

(Last update:2011/10/05)

メイン基板 OpenLog はカプトンテープで絶縁。 ちなみに GPS はこの向きでは電波を 掴めず、設置方向を変更するハメに ^^;	基板表 OpenLog はスイッチの下に隠れている。 ケースをネジ止めするための 4本のポストを避けつつ、全ての 部品を詰め込むためにヒネリ出した 部品レイアウトがこれ ^^;
基板裏 ケースに入れることが最優先のため しわ寄せが配線に（汗） 高圧部のコンデンサはチップ品を 投入して高さを抑えた	リチウムイオン電池を避けるため 2枚の基板を段差を付けて連結。 ノイズ源の高圧発生部と GPS を なるべく遠ざけるように配置
スイッチ面の実装状態。 多段実装を余儀なくされ、スイッチ下に OpenLog を配置するハメに	今回はケーシングがなかなか 難しかった楽しめた。 部品の取り合いがギリギリのため LCD 基板をヤスリで少し削った ^^;
GM 管を接続して完成	スイッチパネルの加工具合 充電用の USB コネクタ、 micro SD カードスロット、 メインスイッチあり
ケース蓋側 スイッチ基板と RGB LED を ホットボンドで接着。 高圧回路に近い部分は カプトンテープで絶縁	胸ポケットに十分入る大きさ。 これなら「歩きながら測定」も可能だ。 LCD やスイッチが必要以上にケースから 飛び出すこともなく、フラットに仕上がった
GPS の受信状態は青 LED で確認。 8 x 2 LCD では GPS 座標の一部しか 表示されないが､運用上の支障は無い。	ポケッタブルにしたことで、 「汚染マップ作成最終兵器」としての 完成度がさらに高まった
その後、超小型 16 x 2 LCD に換装。 1mm ピッチコネクタを変換して接続	字がちょっと小さいが 一覧性は大幅に向上 ^^v
おまけその１： 茨城県南部・木造 2F での LND712 の バックグラウンド測定結果（複数回のうちの一例） SBM20 同様、LND-712 も 5分間で ほぼ正確な値に落ち着くようだ。	おまけその２：高圧回路（失敗作） 左：ノイズは抑えられたのだが部品の実装 高さに問題がありボツ 右：どうやってもノイズが取れずにボツ（逝） アナログ回路はなかなかに難しい・・・

製作の経緯：

　前作で GPS + SD カードロギングの便利さを実感したものの、サイズが大きめで歩きながら測定するにはやや不便であった。そこで GM 管と LCD を小型品に変更し、ポケッタブル仕様で再製作することに。


ソフトウエア：

　一連の前作で使用しているものと同じ。詳細はこちら。


ハードウエア：

　回路は前作（回路図はこちら）と同じ。異なるのは、

　・GM 管が LND712 になっている
　・LCD が 8 x 2（バックライト付き）になっている
　　（その後、超小型 16 x 2 LCD に換装）
　・3つの LED をアノードコモンの RGB LED x 1 にまとめている。そのためドライブ信号を外付けのデジトラで反転している

　ちなみに 8 x 2 LCD と超小型 16 x 2 LCD は aitendo で入手可能。


GPS:

　秋月で売っている GT-723F を使用。


実装：

　今回の最大の難関はケースへの実装であった。（ユニバーサル基板＋汎用 LCD で作ったらこれぐらいのサイズが限界かと）

　使用したケースはタカチの GHA7-3-9DB。1100mA/h のリチウムイオン電池がピタリとハマって都合がいいのだが、基板に段差を付けて連結したり（写真参照）、OpenLog の上にさらに基板を重ねたり、LCD 基板を一部削ったり、ケースの余計な突起をニッパで切除したり、とかなり工夫が必要であった。

　当然､部品レイアウトもケースに入ることが最優先されるわけで（例えば LCD は設置位置や方向が限られる）、どうしても配線レイアウトにしわ寄せが・・・（汗）

　またこのケースに実装する場合は高さ方向も注意が必要で、例えば高圧回路は上面のスイッチの取り付け位置を考慮して高さを抑えて実装しなければならない。高さ方向が問題になるのはコイルと高耐圧コンデンサだが、今回はコイルはなるべく端に、高耐圧コンデンサはチップ品を投入して高さを抑えた。


使い勝手：

　なにより小型のため､前作と違って持ち運びは容易 ^^v　「汚染マップ作成最終兵器」としての完成度はさらに高まったと言えよう。;

　もっとも、重さに関しては電池と LCD のおかげで結構重くなってしまった。黒色ケースということもあるが、手に持つと意外とズッシリ感があったり ^^;

　ともあれ、GPS ＋ ロギング対応で電池駆動のガイガーカウンターとしては市販品も含めて恐らく最小サイズと思われる（2011/09 現在、管理人調べ）。


今回の失敗：

　・高圧発生部のノイズがどうしても取れず､結局部品・配線レイアウトを考え直して高圧部を作り直すハメに（写真参照）。

　・当初 LCD 側に向けて GPS を実装していたのだが､なかなか電波を掴んでくれないので 90度回転してケース上部に向けざるを得なくなった。

　・起動 → リセットを繰り返し、PIC が立ち上がらない症状に見舞われた ^^; 原因は GPS への電源供給に伴なう PIC 側の電源電圧降下（爆）。そこで PIC のパスコンを 0.1μF → 100μF に変更して解決。


最後に：

　ガイガーカウンターもこれで通算 5作目。あとは長期定点観測バージョンを作れば（まだ作るんかぃ）晴れてガイガーカウンターは卒業。あとはデータをセッセと蓄積していかねば。


謝辞：

　高圧発生回路はこちらを参考にさせていただきました。開発者様にお礼申し上げます。

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