OpenRad：一款可联网的开源自制辐射监测仪

一、项目概述

OpenRad 是一套完整开源的便携式辐射监测解决方案，采用 TTGO ESP32 微控制器 + SBM-20 盖革米勒（GM）管 作为核心探测单元，面向电子爱好者、DIY 玩家实现可自制的个人辐射剂量计。项目开放硬件原理图、PCB 工程、嵌入式固件、网页交互界面全部资料，使用者可直接打板、编译固件，复刻一台具备本地显示与远程物联网监测能力的盖革计数器。

二、硬件系统设计

整套硬件电路划分为四大功能模块：

高压发生电路：为 SBM-20 盖革管提供额定工作高压，满足射线探测的电气条件；
脉冲检测电路：捕获盖革管受射线激发产生的脉冲信号，传输至主控芯片；
主控单元（TTGO ESP32）：实现脉冲计数、辐射剂量运算、屏幕驱动、Wi-Fi 通信；
人机交互外设：实体按键、蜂鸣器，支持菜单操作与辐射超标声光提醒。

设备搭载自带 LCD 显示屏，依靠三按键（上、下、确认）完成整机菜单导航，同时支持深度睡眠模式，降低待机功耗，延长便携使用时长。

三、软件功能说明

软件基于 PlatformIO 框架开发，采用 LVGL 图形库实现屏幕 UI，配套嵌入式网页服务，核心能力分为本地功能与网络功能两大板块：

本地功能

实时采集盖革管脉冲，换算为辐射剂量率并在屏幕可视化展示；
自定义测量参数：窗口采样大小、采样周期；可平衡读数稳定性与响应速度；
整机参数配置、正常关机、深度睡眠省电模式；
辐射事件实时统计，支持本地持续观测环境辐射水平。

网络物联网功能

Wi-Fi 热点模式（AP）：设备自建无线热点，手机直连热点，通过浏览器访问网页控制台读取辐射数据；
局域网模式（STA）：接入家庭 / 局域网 Wi-Fi，通过设备 IP 远程访问网页监测面板；
MQTT 协议支持：辐射数据可推送至物联网服务器，实现长期远程监测、数据记录。

固件内置网页服务界面，集成图表组件，可直观查看辐射变化趋势；工程附带文件系统镜像打包脚本，网页前端资源可直接烧录至 ESP32 闪存。

四、项目目录结构

Software/Firmware
├── src          硬件初始化、辐射算法、UI逻辑、网络通信核心代码
├── lib/ui/src   LVGL图形界面交互事件代码
└── data         网页前端HTML、图表JS静态资源

项目依赖 LVGL、TFT_eSPI、ESPAsyncWebServer、PubSubClient、ArduinoJson 等开源库，同时支持 Squareline Studio 可视化工具快速修改图形界面。

五、部署与复刻流程

开发环境准备：安装 VS Code + PlatformIO 插件；
拉取项目源码仓库；
（可选）使用 Squareline Studio 自定义屏幕 UI；
通过 PlatformIO 上传网页静态资源文件系统镜像；
编译固件并烧录至 TTGO ESP32 开发板；
硬件焊接完成后上电，配置参数即可开展辐射测量。

六、应用场景与特性

✅ 面向 DIY 爱好者：全套硬件 PCB、固件开源，降低自制盖革计数器门槛；
✅ 便携使用：自带屏幕、低功耗睡眠模式，适合现场环境辐射巡检；
✅ 网络化监测：支持网页实时查看、MQTT 上云，可搭建长期辐射监测节点；
⚠️ 探测特性：SBM-20 管主要对 γ 射线敏感，对 β 射线存在有限响应，无法探测 α 射线。

七、开源协议

OpenRad 采用 BSD-3-Clause 开源协议，使用者可自由使用、修改、分发硬件与软件源码，遵循协议声明即可用于非商业、商业场景。

八、项目地址

https://github.com/omarkhorshid/OpenRad