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Geiger-Zähler

In den MINT-Labs sind drei Arduino-basierte Geiger-Zähler vorhanden. Infos zu diesen finden sich im MakeMagazin HIER. Ein Geiger-Zähler ist exakt wie in der Anleitung vom MakeMagazin beschrieben gebaut, inklusive Batterie-Case und LCD. Die zwei weiteren sind ohne LCD und ohne Batterie, sondern für den statischen Gebrauch im Haus gedacht. Einer davon hängt im Erdgeschoss direkt vor der "Brodelküche", einer hängt im UG vor dem Eingang zur "um:welt". Diese beiden sind auch im SmartHome eingebunden (Home Assistant) und sollen perspektivisch über MQTT ihre Werte auch online zur Verfügung stellen.


Aufbauanleitung:

Teile.png

1. Teile aus dem 3D-Drucker (Dateien siehe HIER)
Stück Name Bildnummer
1 Geigerzaehler_body_kurz.stl [1]
1 Geiger-Zähler_Deckel_MINT-Labs.stl [2]
1 Geigerzaehler_D1frame.stl [3]
3 Geigerzaehler_DISTANZ.stl [4]
2. Elektronik-Teile
Stück Name Bildnummer
1 Geigerzähler mit Zählrohr [5]
1 Kabel, dreipolig, einseitig mit Dupont-Stecker [6]
1 ESP8266 D1 Mini [7]
3. Sonstige Teile
Stück Name Bildnummer
1 USB-Kabel (liegt Geigerzähler bei) [8]
4 Distanzbolzen (liegt Geigerzähler bei) [9]
4 Mutter, M3 (liegt Geigerzähler bei) [10]
9 Schraube, M3 x 8mm [11]
4.  Aufbau
IMG_20241203_164832.jpg

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  1. Bild: Dreipoliges Kabel an D1-Board anlöten (GND, 5V und D3)
  2. Bild: Dreipoliges Kabel mit Dupont-Stecker an Geiger-Board stecken, Polung beachten: GND->GND, 5V->5V, D7->über BC547 Transistor (mit Pulldown auf GND) -> VIN; die Schaltung über den BC547 ist notwendig, da das Geiger-Board einen 5V-Pegel ausgibt, der ESP aber nur 3,3V verträgt. D1-Board vorsichtig in vorgesehene Box vom "Geigerzaehler_D1frame.stl" klemmen; die vier Distanzbolzen mit den vier M3-Muttern am Geiger-Board befestigen
  3. Bild: "Geigerzaehler_D1frame.stl" mit den drei "Geigerzaehler_DISTANZ.stl" und den drei M3-8mm Schrauben am "Geiger-Zähler_Deckel_MINT-Labs.stl" befestigen
  4. Bild: Geiger-Board in Box einlegen, Bauteile-Seite geht nach unten, die Bolzen stehen dann direkt auf den Löchern
  5. Bild: Mit vier M3-8mm-Schrauben das Geiger-Board in der Box befestigen
  6. Bild: die zwei verbleibenden Schrauben M3-8mm seitlich in die Box schrauben, um den Deckel mit der Box zu verbinden
5. Programmierung

Siehe auch HIER. Allerdings müssen wir ein paar Punkte ändern, daher nochmals im Detail:

  1. Voraussetzung: Rechner mit Browser; auf einem Server läuft Home Assistant, dort wiederum ist ESPhome installiert
  2. Wir schließen den ESP an den Rechner an und gehen im Home Assistant auf "ESPhome" und klicken dort auf "NEW DEVICE" unten rechts; Im sich öffnenden Fenster gehen wir auf "OPEN ESPHOME WEB"

    Install_ESPhome_1png.png  Install_ESPhome_2.png

  3. Es öffnet sich eine neue Seite. Dort gehen wir auf "CONNECT".  Es sollte sich ein Fenster öffnen (wird hier nicht gezeigt) mit den gefundenen Geräten. Im Bestfall wird nur der angeschlossene ESP gefunden. Auswählen und "Verbinden". Nun Müssen wir den ESP vorbereiten für die erste Nutzung: "PREPARE FOR FIRST USE".
  4. Install_ESPhome_3.png Install_ESPhome_6.png 
  5. Der ESP wird nun geflasht mit der ESPhome-Standard-Software. Die einzelnen Schritte werden im WebInstaller klar erklärt, man muss einen geeigneten Namen vergeben und als letztes kann man ihn mit dem WiFi verbinden.  
  6. Nun wechseln wir wieder zu ESPhome im Home assistant. Dort sollte nun ein Gerät erscheinen, allerdings als "offline" gekennzeichnet sein. Wir klicken auf "Edit" und passen die Software an. An den vorhandenen Code fügen wir hinzu:
  7. sensor:
 - platform: pulse_counter
   pin: D7
   unit_of_measurement: 'mkSv/Hour'
   name: 'Ionizing Radiation Power'
   count_mode:
     rising_edge: DISABLE
     falling_edge: INCREMENT
   update_interval: 60s
   accuracy_decimals: 3
   id: my_doze_meter
   filters:
     - sliding_window_moving_average: # 5-minutes moving average (MA5) here
         window_size: 5
         send_every: 5
     - multiply: 0.0067 # SBM20 tube conversion factor of pulses into mkSv/Hour

 - platform: integration
   name: "Total Ionizing Radiation Doze"
   unit_of_measurement: "mkSv"
   sensor: my_doze_meter # link entity id to the pulse_counter values above
   icon: "mdi:radioactive"
   accuracy_decimals: 5
   time_unit: min # integrate values every next minute
   filters:
     - multiply: 0.00009
  8. Oben rechts drücken wir auf "SAVE" und dann auf "INSTALL". Es öffnet sich ein Fenster, wir wählen hier "Manual download". Eine .bin-Datei wird heruntergeladen.
  9. Als letztes gehen wir auf die IP des Geräts (kann über den Router ausgelesen werden), öffnen die eben heruntergeladene Dateil und Updaten via OTA.
  10. FERTIG!
  11. Übrigens: ab jetzt können wir auch direkt Updates installieren, da nun das Objekt im Home Assistant mit der Hardware verbunden ist!
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