{"id":7786,"date":"2022-11-24T23:16:28","date_gmt":"2022-11-24T22:16:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/?p=7786"},"modified":"2023-02-02T17:50:54","modified_gmt":"2023-02-02T16:50:54","slug":"esphome-geigerzaehler-fuers-smart-home","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/2022\/11\/esphome-geigerzaehler-fuers-smart-home\/","title":{"rendered":"ESPHome: Geigerz\u00e4hler f\u00fcrs Smart Home"},"content":{"rendered":"\n <p> Mein Home Assistant verarbeitet schon so einige Sensordaten, eine Metrik habe ich aber bislang nicht gemessen: Die Hintergrundstrahlung. In politisch instabilen Zeiten wie diesen, ist es vllt. eine gute Idee, diese im Auge zu behalten. Ich <a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/2020\/03\/fotos-mit-daten-zu-radioaktiver-strahlung-taggen\/\">besitze schon einen Geigerz\u00e4hler<\/a>, den ich auch auf meiner <a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/tag\/ukraine\/\">Ukraine-Reise<\/a> als Datalogger mitgef\u00fchrt habe. Und ich h\u00e4tte ihn auch via USB mit einem Raspberry Pi als Sensor nutzen k\u00f6nnen. Allerdings will ich eine unabh\u00e4ngige Dauermessstation. <\/p> \n\n\n\n <p> Also habe ich ein <a href=\"https:\/\/iot-devices.com.ua\/en\/product\/ggreg20_v3-ionizing-radiation-detector-with-geiger-tube-sbm-20\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">GGreg20 Modul von IOT-devices<\/a> aus der Ukraine gekauft. Das Modul besteht im Prinzip aus einem \u0421\u0411\u041c-20 (SBM-20) Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr und etwas Kleinteilen zum Bereitstellen der ~400 Versorgungsspannung und zum Umwandeln der Messsignale in digitale Pulse zur Verarbeitung durch einen Mikrocontroller. Code und Beispiele f\u00fcr die Dashboard-Integration gibts praktischerweise auch direkt im <a href=\"https:\/\/github.com\/iotdevicesdev\/GGreg20_V3-ESP32-HomeAssistant-ESPHome\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Github-Repo<\/a>. <\/p> \n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Geigerz\u00e4hler testen<\/h2>\n\n\n\n <p> Herzst\u00fcck des Geigerz\u00e4hlers ist die sowjetische SBM-20 R\u00f6hre (<a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Parameters-and-characteristics-SBM-20.pdf\">Datenblatt<\/a>). Das ist h\u00e4ufig anzutreffender &#8222;new old Stock&#8220; aus sowjetischer Produktion. Die Teile sind zwar alt, d\u00fcrften aber bislang unbenutzt sein. Vor allem sind sie billig. <\/p> \n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-medium\"><a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/s-l1600.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"529\" src=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/s-l1600-800x529.jpg\" alt=\"Originale Spezifikationen (Symbolbild)\" class=\"wp-image-7791\" srcset=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/s-l1600-800x529.jpg 800w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/s-l1600-300x198.jpg 300w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/s-l1600-768x508.jpg 768w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/s-l1600.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">SBM-20 Spezifikationen (Symbolbild)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n <p> Um das Modul zu betreiben, bedarf es lediglich einer \u00b5USB-Stromversorgung. Nun kann das Ger\u00e4t mit dem Schalter eingeschaltet werden. Ein wenig Vorsicht ist hier geboten. Die R\u00f6hrenspannung betr\u00e4gt 400V, allerdings mit so wenig Leistung, dass ich kaum mehr als ein Kribbeln in den Fingerspitzen f\u00fchle, wenn ich sie ber\u00fchre. Das sieht bei dem Spannungswandlermodul auf der linken Seite schon anders aus, da kann man ganz gut einen gewischt bekommen.  <\/p> \n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"864\" src=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-1920x864.jpg\" alt=\"Geigerz\u00e4hler Einzeltest\" class=\"wp-image-7801\" srcset=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-1920x864.jpg 1920w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-800x360.jpg 800w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-300x135.jpg 300w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-768x346.jpg 768w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-1536x691.jpg 1536w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_solo-2048x922.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n <p> L\u00e4uft das Modul, sieht man bei Ausl\u00f6sen der R\u00f6hre, eine rote LED aufblinken und es ert\u00f6nt ein Klickger\u00e4usch (wenn der Jumper neben dem Lautsprecher gebr\u00fcckt ist). Ferner, wird der Pin mit der Beschriftung &#8222;OUT&#8220; auf GND gezogen, wenn die R\u00f6hre ausl\u00f6st. Das kann man auf dem Oszilloskop sch\u00f6n erkennnen: <\/p> \n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"480\" src=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/SBM20_pulse_scope.png\" alt=\"Aktiver Puls (low) des Geigerz\u00e4hlers\" class=\"wp-image-7796\" srcset=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/SBM20_pulse_scope.png 800w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/SBM20_pulse_scope-300x180.png 300w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/SBM20_pulse_scope-768x461.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Aktiver Puls (low) des Geigerz\u00e4hlers<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Test des Geigerz\u00e4hlers mit ESPHome im Entwicklungsboard<\/h2>\n\n\n\n <p> Ich habe den Code aus dem Github-Repo des Projektgr\u00fcnders kopiert und an meine Bed\u00fcrfnisse angepasst. Die Firmware habe ich auf ein WROOM32 Modul geflasht und im Flasher an das Messger\u00e4t angeschlossen. So kann ich die Messwerte mit denen eines kommerziellen Ger\u00e4tes bei normaler Hintergrundstrahlung und neben einem Block Uranglas vergleichen. <\/p> \n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image alignwide size-large\"><a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"864\" src=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-1920x864.jpg\" alt=\"Test der Kalibrierung gegen meinen kommerziellen Geigerz\u00e4hler\" class=\"wp-image-7806\" srcset=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-1920x864.jpg 1920w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-800x360.jpg 800w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-300x135.jpg 300w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-768x346.jpg 768w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-1536x691.jpg 1536w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_esphome_test-2048x922.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Test der Kalibrierung gegen meinen kommerziellen Geigerz\u00e4hler<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n <p> Schlussendlich sind die im <a href=\"https:\/\/github.com\/iotdevicesdev\/GGreg20_V3-ESP32-HomeAssistant-ESPHome\/blob\/main\/esp32-ggreg20-v3.yaml\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">yaml code<\/a> vorgegebenen Kalibrierungswerte schon ziemlich treffsicher gewesen, sodass hier keine Anpassungen n\u00f6tig sind. <\/p> \n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Spannungswandler und 7-Segmentanzeige hinzuf\u00fcgen<\/h2>\n\n\n\n <p> Ich habe den Code noch um eine 7-Segmentanzeige am SPI Bus erweitert, damit die Messwerte auch direkt an Ort- und Stelle ausgegeben werden k\u00f6nnen. Dazu nehme ich den Sonnenstand (\u00fcber oder unter dem Horizont) noch mit hinzu, um die Helligkeit nachts herunter zu regeln. Das Ergebnis kann hier in <a href=\"https:\/\/git.commander1024.de\/Commander1024\/homeassistant-config\/src\/branch\/main\/esphome\/geigercounter.yaml\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">meinem Git Repo<\/a> gefunden werden. Folglich m\u00fcssen noch 3 weitere Steuerleitungen zum Display verlegt werden. Au\u00dferdem habe ich ein schickes Geh\u00e4use gekauft, in welches ich anschlie\u00dfend alles einbauen wollte. Kurzer Tetris-Check, ob und wie alles rein passen k\u00f6nnte: <\/p> \n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"864\" src=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-1920x864.jpg\" alt=\"Geh\u00e4use-Tetris\" class=\"wp-image-7807\" srcset=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-1920x864.jpg 1920w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-800x360.jpg 800w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-300x135.jpg 300w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-768x346.jpg 768w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-1536x691.jpg 1536w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_case_fit-2048x922.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Geh\u00e4use-Tetris<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Einzelteile im Geh\u00e4use montieren<\/h2>\n\n\n\n <p> Nachdem ich die Kabel auf L\u00e4nge geschnitten habe, habe ich angefangen die Bauteile im Geh\u00e4use zu montieren. Das USB-Breakout-Board befestige ich von au\u00dfen mit 2 Schrauben, den Geigerz\u00e4hler mit 4 Schrauben durch die Boden-\/ R\u00fcckwand. F\u00fcr das ESP32 Breakoutboard und das LED-Anzeige- und Strom-PCB tun es einfach ein paar Tropfen Hei\u00dfkleber. <\/p> \n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image alignfull size-large\"><a href=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"864\" src=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-1920x864.jpg\" alt=\"Komponenten im Plastikgeh\u00e4use montiert\" class=\"wp-image-7803\" srcset=\"https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-1920x864.jpg 1920w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-800x360.jpg 800w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-300x135.jpg 300w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-768x346.jpg 768w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-1536x691.jpg 1536w, https:\/\/www.commander1024.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/geigercounter_mounted-2048x922.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n <p> Nun nur noch die mitgelieferte Dichtung in den Deckel frickeln und festschrauben und der Sensor kann seinen Dienst am Wohnzimmerfenster antreten. Hier soll er mich vor Strahlung von radioaktivem Fallout warnen, welche im Falle eines Falles durch Regen auf der Fensterbank niedergehen sollte. <\/p> \n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" <p> Mein Home Assistant verarbeitet schon so einige Sensordaten, eine Metrik habe ich aber bislang nicht gemessen: Die Hintergrundstrahlung. In politisch instabilen Zeiten wie diesen, ist es vllt. eine gute Idee, diese im Auge zu behalten. Ich besitze schon einen Geigerz\u00e4hler, den ich auch auf meiner Ukraine-Reise als Datalogger mitgef\u00fchrt habe. 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