Rancang bangun perangkat monitor radiasi gamma berbasis mikrokontroler ESP32 menggunakan detektor Geiger-Müller untuk pemantauan radiasi dan lingkungan terpadu

ABSTRAK:

Radiasi gamma merupakan bentuk radiasi pengion yang tidak kasat mata dan berpotensi membahayakan kesehatan manusia serta lingkungan, terutama di sekitar fasilitas nuklir. Penelitian ini bertujuan merancang dan membangun sistem pemantauan radiasi gamma berbasis mikrokontroler ESP32 yang terintegrasi dengan detektor Geiger-Müller serta sensor lingkungan dan posisi (GPS). Sistem ini dirancang agar portabel, ekonomis, dan mampu melakukan pemantauan terpadu terhadap parameter radiasi, lingkungan (suhu, kelembapan, tekanan), dan posisi geografis secara real-time. Data yang diperoleh ditampilkan melalui layar TFT ILI9488 serta dikirimkan ke penyimpanan cloud menggunakan koneksi Wi-Fi. Proses perancangan mencakup pengembangan perangkat keras dan perangkat lunak menggunakan Arduino IDE, serta integrasi sensor melalui protokol komunikasi I2C, UART, dan SPI. Hasil pengujian menunjukkan bahwa perangkat mampu mendeteksi dan mengirimkan data radiasi serta parameter lingkungan dengan tingkat akurasi hingga 95%. Sistem ini berpotensi digunakan sebagai solusi pemantauan radiasi yang efisien dan adaptif, khususnya untuk lingkungan sekitar reaktor atau area berisiko tinggi terhadap radiasi.

ABSTRACT:

Gamma radiation is a type of ionizing radiation that is invisible to the human eye and can pose serious risks to both human health and the environment, particularly around nuclear facilities. This research aims to design and develop a portable, cost-effective monitoring system using an ESP32 microcontroller integrated with a Geiger-Müller detector, environmental sensors, and a GPS module. The system enables real-time monitoring of radiation exposure levels, environmental parameters (temperature, humidity, and air pressure), and geographical location. Data collected by the sensors is displayed on a TFT ILI9488 screen and transmitted to cloud storage via Wi-Fi. The design process includes both hardware and software development using the Arduino IDE, with sensor integration via I2C, UART, and SPI communication protocols. Testing results indicate that the device is capable of detecting and transmitting radiation and environmental data with up to 95% accuracy. This system offers a practical and adaptable solution for radiation monitoring, especially in high-risk environments such as those surrounding nuclear reactors.

مستخلص البحث:

تشكل الإشعاعات غاما نوعًا من الإشعاع المؤين غير المرئي والذي يمكن أن يشكل خطرًا على صحة البشر والبيئة، خاصةً حول المنشآت النووية. تهدف هذه الدراسة إلى تصميم وبناء نظام لمراقبة إشعاع غاما قائم على المتحكم الدقيق ESP32، المتكامل مع كاشف Geiger-Müller وكذلك مستشعرات البيئة والموقع (GPS). تم تصميم هذا النظام ليكون محمولًا واقتصاديًا، وقادرًا على إجراء مراقبة متكاملة لمؤشرات الإشعاع والبيئة (درجة الحرارة، الرطوبة، الضغط)، والموقع الجغرافي في الوقت الحقيقي. تُعرض البيانات التي تم الحصول عليها من خلال شاشة TFT ILI9488، وتُرسل إلى التخزين السحابي باستخدام اتصال Wi-Fi. تشمل عملية التصميم تطوير الأجهزة والبرمجيات باستخدام Arduino IDE، بالإضافة إلى تكامل المستشعرات عبر بروتوكولات الاتصال 12C وUART وSPI. أظهرت نتائج الاختبار أن الجهاز قادر على اكتشاف وإرسال بيانات الإشعاع ومؤشرات البيئة بدقة عالية. تظهر نتائج الاختبار أن الجهاز قادر على اكتشاف وإرسال بيانات الإشعاع والمعلمات البيئية بدقة تصل إلى 95%. يتمتع هذا النظام بإمكانية استخدامه كحل فعال ومتكيف لمراقبة الإشعاع، وخاصة في البيئات المحيطة بالمفاعل أو في المناطق ذات المخاطر العالية من الإشعاع.