一、前言

  我来一个紧跟时事，核污染水未经妥善处理而排入环境中，对生态系统和人类健康造成严重的影响。放射性物质可以通过水、土壤、空气、食物链等途径传播，导致生物体内的辐射剂量增加，引发各种疾病和基因突变。

  为了防患于未然，我想设计一个基于stm32f103c8t6的盖格计数器。该设计分为4个板块，可充电电池供电板块，mcu主控板块，包括盖格管的传感器板块，以及oled显示板块。

  盖革-米勒计数器（Geiger-Müller counter），简称盖革计数器（Geiger counter），一种专门探测电离辐射(α粒子、β粒子、γ射线和X射线)强度的记数仪器。由充气的管或小室作探头，当向探头施加的电压达到一定范围时，射线在管内每电离产生一对离子，就能放大产生一个相同大小的电脉冲并被相连的电子装置所记录，由此测量得单位时间内的射线数。

  祝大家远离辐射，天天开心。

二、设计框图及原理介绍

设计流程图与原理图初步设计均由Scheme-it网页绘制，分享链接如下：

https://www.digikey.cn/schemeit/project/save-65bd7741eb644134ac888df6aaf0fcca

流程图如下：

三、原理图及芯片介绍

原理图设计如下所示，采用了意法半导体的STM32F103C8T6作为控制器。下文将对原理图中的各个元件进行详细介绍。

3.1 STM32F103C8T6最小系统板

采用意法半导体公司的STM32F103C8T6芯片。其具有强大的处理能力和丰富的外设资源，可以广泛应用于各种嵌入式系统中，如智能家居、工业自动化、机器人控制等领域。同时，该芯片也有相对较低的价格和易于开发的特点，备受广大用户的喜爱和推崇。

具体描述：

STM32F103C8T6是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款32位ARM Cortex-M3内核微控制器芯片，是STM32F10x系列的一种。其具有丰富的外设资源和高性能的处理能力，广泛应用于各种嵌入式系统中。

该芯片主要技术参数如下：

1. 内核：基于ARM Cortex-M3内核，频率为72MHz。

2. 存储器：64KB闪存、20KB SRAM和2KB EEPROM。

3. 通信接口：包括多个UART、SPI、I2C接口以及USB2.0全速设备接口。

4. 定时器：包括16位或32位定时器、看门狗定时器等。

5. ADC：12位ADC，转换速率为1Msps。

6. 电源管理：内置低功耗模式，并支持多种功耗模式切换。

7. 封装：LQFP48封装。

3.2盖革管

盖革管结构简单，通常是在金属圆筒中央固定一根细金属丝。在金属丝和外壁之间施加有直流电压。容器内充有用于产生电离的气体（比如氩气）和用于淬火的气体（比如丁烷）。现在的盖革管使用镀有金属膜的玻璃管制作而成。

  当有离子经过盖革管激发了某一气体原子产生电离。激发出的电子被金属丝正电压吸引运动过程中又会撞击其它气体分子产生雪崩电离，此过程也会通过激发出的紫外线光子引发更大范围的电离雪崩，最终形成一股多大100亿个电子组成的电流脉冲。

  电离后的正电粒子由于质量比较大，运动比较慢，电子雪崩后它们停留在Geiger管中间形成正电电子云，扰乱了管内的电场，会阻碍电子雪崩进一步加大。

  限流电阻和淬火气体的共同作用，雪崩电流很快终止。一般经过100~500微妙的恢复死区时间，盖革管为下一次粒子检测做好准备。施加在Geiger管的电压对于计数脉冲有很大的影响。当电压小于一定阈值时，Geiger管就不会形成雪崩放电。由于没有了雪崩电流，检测器就不会有脉冲输出。当电压超过一定阈值之后，Geiger管就会形成连续的脉冲输出，对于实际的放射性粒子就不再敏感。因此，存在一段电压区间，成为Geiger管的电压坪，在此范围内，盖革管的脉冲输出不随着电压升降而改变。

3.3 0.96寸oled屏幕

 OLED，即有机发光二极管( Organic Light Emitting Diode )。OLED由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

采用的是4针的0.96寸OLED显示进行讲解，采用的是i2c协议，会比采用spi协议的更简单，但这两者的显示驱动都一样，本质上没有太大差别。屏幕整体分辨率为128*64，有黄蓝、白、蓝三种颜色可选，驱动芯片为SSD1306。

四、总结

  以上便是我对本次项目的全部介绍，感谢大家耐心观看，在过程中我查阅了有关辐射监测大量的资料，对环境传感器设计和驱动显示模块这几方面有了更深入的认知和了解。如果出现了一些语言上的欠妥和技术上的错误，烦请大家多多包容、多多指正。

  最后祝各位远离辐射，天天开心！！！