PIC16F1827を使ったガイガーカウンター

ガイガーミュラー管の出力をカウントするための試作回路を、
最近出たPIC16F1827を使って作ってみました。
＃ガイガーミュラー管の部分の回路には、
昔作った秋月電商さんのD3372のキットを使用しています。

特徴

時計用の水晶を使っています(メインクロック32.768kHz)。
Ｉ２ＣのキャラクタＬＣＤで測定値を表示します。
数値表示モードとグラフ表示モードの二つの表示モードがあり、
数値表示の場合は、過去４時間の測定結果(count/hour)と現在のカウント状況、
グラフ表示の場合は過去１６時間の測定結果をグラフで表示します。

消費電流は、ＬＣＤ、ガイガーカウンター部をあわせて１ｍＡ程度でした。

＃接続できるＬＣＤは、ストロベリーリナックスさんの
「I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール（１６ｘ２行）」です。

数値表示モード

上の行が、過去４時間の測定値（カウント／時間）、
下の行左から現在のカウント値／カウント時間、
連続使用時間（この表示では９０時間目になります）、
電源電圧、となっています。

グラフ表示モード

上の行で過去１６時間の測定結果を表しています。
１文字１時間相当です。
下の行は、左から、現在のカウント値／分、
過去１６時間における測定値の最大値（１１２）を
あらわしています。
＃090と表示されているのは写真を撮った時点でのバグです。
アップしているプログラムでは修正しています。
＃表示は2011.4/19.PM3:00の時点でのものです。
※ＬＣＤに保護シートがついたまま写真を撮っているので、
多少見づらいかも…シートを取るともっときれいになります(^^;

回路

※クリックすると拡大表示します。
※カウント入力のレベルにご注意ください。
　この回路図では、カウント入力のレベル変換部分は省略しています。

ソース
HEXファイル

プログラム解説
・動的クロック変更
　起動時は、初期化処理に時間がかかるので、内部クロックにて
　動作するようにしています。
　初期化終了した時点で、32kHzの水晶をメインクロックとして
　動作するようにしています。
　（省電力ですが、動作は遅くなります。）
・Ｉ２Ｃモジュール使用
　ＬＣＤとのインターフェースはＩ２Ｃを使用しています。ただし、
　ＬＣＤへの送信しかしていません。
・ＬＣＤグラフ表示
　ＬＣＤのキャラクター定義により、過去のカウント値を
　棒グラフで表示します。
・ＡＤコンバータ＆内臓リファレンス使用
　ＡＤコンバータで電源電圧を基準として内臓リファレンスの電圧を
　計ることにより、電源電圧を逆算しています。
・ＬＣＤの輝度の自動調整
　このＬＣＤは、輝度が電源電圧に左右されます。
　電源電圧をチェックして、見やすい濃さになるように自動調整します。
・電池残量表示
　ＬＣＤのバッテリーマークで、電池残量（のめやす）を表示します。
・タイマー割り込み
　タイマー２で、0.5秒間隔で割り込みをかけています。
　※0.5秒に特に意味はありません。本当は１秒間隔でいいんですが…(^^;
・タイマー１によるカウント
　タイマー１を外部入力カウント用に使用しています。
・ＥＥＰＲＯＭ書き込み
　測定結果はＥＥＰＲＯＭに書き込んでいます。
・カウントは最大255まで
　カウント値を１バイトで扱っているため、最大カウントは２５５
　までとなります。それ以上カウントさせたい場合は、プログラムを
　変更してください。（D3372では、札幌では一時間あたり70〜100程
　度のカウントでした。ただし、温泉地では倍くらいの数値になるよ
　うです。）
・低消費電力
　電源は３Ｖ（電池２本）を想定しています。
（５Ｖでも動くと思います）
　消費電流はかなり小さい（１ｍＡ以下）ですが、電源を３Ｖとして、
　PIC16LF1827を使用すると、さらに省電力になるかもしれません。
・シリアル出力（予定）
　すみません、シリアル入出力は未実装です。

補足
PIC16F1827のサンプルプログラムがあまり見当たらなかったので、
ソースを公開します。少しでも参考になれば幸いです。
ただし、もしかしたらバグ等あるかもしれません。
自己責任でご利用ください。



追記(2011.5/17)
最近入手したガイガーミュラー管をテストしてみました。

D3372と比べると、かなり感度はいいようです。
腕に自身のある人向けに、近いうちにキットとして提供することを計画しています。
products@cwork.co.jp