Преносим луксметър: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Този проект е за създаване на преносим луксметър. Може да се използва в училища, където децата могат да измерват различни видове източници на светлина.

Функции:

1. измерва интензитета на светлината в лукси.

2. изчислете слънчевото облъчване от лукс до ват/м2 (фактор 112)

3. зареждане на батерията чрез USB порт

Общата цена е около 13 $ без калъф. Луксметърът отнема 15 mA, така че ще работи дълго време с една литиево-йонна батерия.

Стъпка 1: Спецификация

За проекта се нуждаете от тези компоненти (партньорски връзки, ако искате да ме подкрепите):

Arduino Pro Mini 5V

Връзка

MAX44009

• Широк 0,045 лукса до 188 000 лукс диапазон VCC = 1,7 V до 3,6 V ()
• ICC = 0,65 μA Работен ток
• -40 ° C до +85 ° C Температурен диапазон
• Връзка

OLED дисплей

• Диагонален размер на екрана: 0,96"
• Брой пиксели: 128 x 64
• Дълбочина на цвета: монохромно (жълто и синьо)
• Размери: 27.8 x27.3x 4.3 мм
• Работно напрежение: 3.3 ~ 5V DC
• Мощност: 0.06W
• Максимален ъгъл на видимост:> 160 градуса
• Задължение: 1/32 Яркост (cd/m2): 150 (Тип) при 5V
• Интерфейс: I2C
• Връзка

TP4056

• имате нужда от USB към micro USB кабел за зареждане
• вход 5V

Връзка

Литиево-йонна батерия

• 3 - 4,2 волта
• Връзка

18650 държач

Връзка

Превключващ джъмпер

Връзка

Кабели и хедър

• жена към жена
• женска и мъжка заглавка
• Връзка към кабели
• Връзка към заглавки на щифтове

Стъпка 2: Схема

Разбира се, имате нужда от 5V Arduino, за да го захранвате с Li-Ion батерия (4, 2 V!)

Връзки:

Arduino - MAX44009 (същото за OLED дисплея)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - батерия

VCC - плюс клема (макс. 5 V за Arduino 5V)

Arduino - джъмпер за превключване

GND - първи превключвател

TP4056 - джъмпер за превключване

OUT - - втори превключвател

Батерия - джъмпер за превключване

минус терминал - първи и втори превключвател

Стъпка 3: Код

#включва

#включи #включи

#включва

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

плаващ лукс; поплавъчни ватове; // OLED дисплей TWI адрес #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 дисплей (-1); // рестартиране на дисплея с бутон за нулиране на arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // показва ред от текст display.setTextSize (1); display.setTextColor (БЯЛ); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } void loop () {lux = Lux. GetLux (); // получаваме лукс ватове = Lux. GetWpm (); // получаваме ватове/м2, само за SUN източник display.fillRect (1, 20, 100, 100, BLACK); // създаване на черен правоъгълник върху стойности display display.setCursor (1, 40); display.print (lux); display.setCursor (80, 40); display.print ("lux"); display.setCursor (1, 60); display.print (ватове); display.setCursor (80, 60); display.print ("W/m"); display.setCursor (115, 55); display.print ("2"); display.display (); забавяне (1000); }

Стъпка 4: Запояване

Създавам на прототип гнездо за платка за Arduino Pro Mini и щифтове за свързване на други неща. Изграждам и прост калъф от шперплат. Използвайте пластмасов кабел с цип за монтаж на дисплей до вратата, също и за фуги.

Стъпка 5: Зареждане

Монтирам модул за зареждане - TP4056 към луксметър. Червена светлина показва зареждане, синя светлина не е свързан USB кабел (micro usb). С джъмпера за превключване мога да включа/изключва зареждането.

Стъпка 6: Официален план на урока

1. Учителят описва какво са лукс, ватове и как да работи с луксметър.

2. Студентите ще имат задача да измерват лукса:

а, изберете източници на светлина и измерете разстоянието от източника с помощта на манометър

b, измерва интензитета на източника на светлина

c, запишете всички стойности в таблицата.

Стъпка 7: Собствено измерване

1. Уличната лампа дава 5 - 25 лукса, вероятно зависи от височината на източника на светлина.
2. Дневната светлина дава 80 000 - 100 000 лукса, в зависимост от ъгъла между сензора и слънчевите лъчи.
3. Слънце под облак през слънчев ден 15 000 лукса
4. LCD мониторът ми дава 78 лукса (0 см разстояние), 63 лукса (10 см), 50 лукса (20 см)
5. смартфон 60 лукса (0 см)
6. вътрешна стая през слънчев ден прибрани щори 60 лукса

За изчисляване Ватове/m2, трябва да знаете светлинната ефективност (в лумени на ват).

За Слънцето е около 110 лумена/W (в хоризонтална равнина), 96 лумена/W (при директни слънчеви лъчи).

Така че за Sun получавам директен интензитет 700 - 900 W/m2.

Лукс към ват/м2 калкулатор