Puhuva UV-indeksin mittauslaite, käyttäen VEML6075-anturia ja pikku kaveripuhujaa: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Kesät tulossa! Aurinko paistaa, mikä on hienoa.

Mutta kun ultravioletti (UV) -säteily lisääntyy, kaltaiseni ihmiset saavat pisamia, pieniä ruskeita saaria, jotka uivat punaisen, auringonpolttaman, kutisevan ihon meressä.

Reaaliaikaisen tiedon saaminen iholle saapuvan UV-valon voimakkuudesta lisäisi tietoisuutta ja vähentäisi ihovaurioiden riskiä. Joten miksi ei rakentaa yksinkertaista laitetta tähän tarkoitukseen? Päätin käyttää VEML6075 UV-anturia, jonka avulla voidaan mitata sekä UV-A että UV-B, ja siten antaa tarkempia arvoja kuin monet muut anturit (katso viimeinen vaihe saadaksesi lisätietoja). UV-B on vaarallinen osa, mutta miten mittausarvot esitetään? LED -palkit ja OLED -näytöt ovat mukavia, mutta eivät liian käytännöllisiä kirkkaassa auringonpaisteessa. Suullinen viestintä on päivittäinen tiedonsiirtotapamme, mutta toistaiseksi sitä on vaikea käyttää mikro -ohjainprojekteissa. Uusi vaihtoehto on "Little Buddy Talker" (LBT), pieni breakout, joka sisältää 254 sanan sirun ja voi "puhua" ne kuulokeliitännän kautta. Jokainen sana määritellään osoitteella, pohjimmiltaan numerolla, ja on erittäin helppo antaa LBT: n puhua lauseilla. Monimutkaisempiin tehtäviin voit ohjata LBT: tä "Word100" Arduino -kirjastolla.

Seuraavassa kuvattu laite koostuu VEML6075 -anturista, Arduinosta ja Little Buddy Talkerista, ja se on erittäin helppo asentaa, ja se voi käyttää USB -virtalähdettä tai paristoja riippuen käytetystä mikro -ohjaimesta.

Jos haluat pitää UV -indeksin tiedot yksityisinä, käytä kuulokkeita. Pieni paristokäyttöinen kaiutin voi olla hyvä ratkaisu kouluille, päiväkodeille tai muille julkisille paikoille. Haluaisin mainita meneillään olevan Kickstarter-projektin, joka sisältää yli 1000 sanaa.

Ja älä unohda käyttää aurinkovoidetta

Vaihe 1: Tarvittavat materiaalit

VEML6075 UV A&B -anturin purkautuminen - sain omani Aliexpressistä noin 10 Yhdysvaltain dollaria

5 V -> 3 V tasonvaihtaja - vaaditaan, koska VEML6075: ssä on 3 V: n logiikka. Niitä on saatavana muutaman dollarin/euron hintaan.

Little Buddy Talker - saatavana osoitteesta www.engineeringshock.com hintaan 25 CA $

Arduino Uno -yhteensopiva mikrokontrolleri - käytin MonkMakesDuinoa, mutta minkä tahansa version pitäisi toimia

Leipälevy ja hyppyjohdot

Kaiutin- ja/tai kuulokkeet - sovelluksesta riippuen

USB -virtalähde Aurinkoinen päivä!

Vaihe 2: Kokoaminen ja käyttö

Laitteen käynnistäminen on melko suoraviivaista:

• aseta Arduino, tasonvaihtaja, VEML6075 -katkaisija ja Little Buddy Talker leipälaudallesi.
• Käytä yhtä leipälevyn virtakiskoista 3 V: lle ja toista 5 V: lle, yhdistä ne Arduinon maa-, 3 V- ja 5 V -portteihin.
• liitä tasonvaihtajan virtaliitännät asianmukaisiin virtakiskoihin
• yhdistä kaksi tasoportin 5 V: n puolella olevaa dataporttia Arduinon SDA (A4) ja SDA (A5) -portteihin
• Liitä vastaavat 3 V: n dataportit anturin SCL- ja SDA -portteihin
• liitä anturin GND- ja VCC -portit maadoitukseen ja 3 V: n jännitteeseen
• kytke LBT Arduinoon ja kytke virta: LBT 5V - 5V, LBT GD maahan, LBT DI Arduino 11: een, LBT SC Arduino 13: een, LBT CS Arduino 10: een

Asenna tarvittavat ohjelmistokirjastot IDE: hen. Käyttämäni "VEML7065" -kirjasto löytyy osoitteesta 14core (katso seuraava vaihe). "Lanka" tarvitaan I2C -tiedonsiirtoon anturin kanssa, "SPI" kommunikointiin Pikku Buddy Talkerin kanssa SPI: n kautta.

Suorita toimitettu komentosarja (katso seuraava vaihe).

UV-raaka-, UV-A-, UV-B- ja UV-indeksiarvot sekä muut tiedot näkyvät sarjamonitorissa.

LBT "puhuu" mitatusta UV -indeksistä. VEML6075 laskee UV -indeksin erittäin tarkasti, mutta koska "piste" puuttuu LBT: n sanasarjasta, arvot annetaan seuraavasti: "taso" - arvo (kokonaislukuna, "nolla" - "kaksitoista") - "korkea"/"matala" (jos jäännös on yli tai alle 0,5), jonka pitäisi riittää useimpiin sovelluksiin.

Voit muuttaa komentosarjaa muuttaaksesi kuinka usein mittauksia tehdään ja mitä mitataan ja lähetetään sarjamonitorille. Hieman ohjelmoimalla voit jopa määrittää kynnystason "varoitukselle" (LBT: 148/0x94), "hälytykselle" (LBT: 143/0x8f) tai "hälytykselle" (LBT: 142/0x8e).

Suurimman UV -tason mittaamiseksi sinun on suunnattava anturi suoraan aurinkoon

Vaihe 3: Käsikirjoitus

Käsikirjoitus on suurelta osin kokoelma muiden työstä, jota haluaisin kiittää.

Käytin VEML6075-skriptiä, joka on otettu 14core: sta, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, josta voit myös ladata vaaditun VEML6075-kirjaston.

Toinen vaihtoehto olisi skitsobovinen käsikirjoitus ja kirjasto:

Käsikirjoitukseni mittaa pohjimmiltaan, tulkitsee hieman numeroita ja kertoo Pikku kaveri -puhujalle, mitkä sanat puhutaan. Koska jokaisella LBT: n 254 sanalla on indeksinumero, esim. 209 tai 0xd1 "tasolle", sinun tarvitsee vain lähettää nämä numerot. Mitä tulee UV -indeksin arvoihin (0–12), käytin”kartta” -toimintoa arvojen”kääntämiseen” sanoiksi "nolla" (54, 0x 36) aina "kaksitoista" (66, 0x42).

Kuten aiemmin mainittiin, UV -indeksin arvo 4,3 on "neljä matalaa" ja 5,7 "viisi korkeaa".

Jos haluat optimoida käsikirjoituksen, tutustu liitteenä olevaan LBT: n sanalistaan.

Vaihe 4: Outlook

Pienellä vaivannäöllä sen pitäisi pystyä laittamaan kaikki palaset pieneen laatikkoon, jonka avulla voidaan mitata UV -indeksi missä tahansa: hiihtäessä, vaeltamassa, pyöräilemässä, piknikillä tai rannalla.

Toinen vaihtoehto olisi asettaa anturi hatun tai korkin päälle ja sijoittaa laatikko elektroniikan kanssa muualle.

Tai rakentaa käsikirjoitus, joka arvioi saamasi kumulatiivisen UV-annoksen ja kertoo, milloin sinun pitäisi lähteä varjoon.

Mutta älä koskaan unohda: Käytä aurinkovoidetta !!!

Vaihe 5: Linkit ja lisätiedot

Alta löydät linkkejä vastaaviin projekteihin ja lisätietoja aiheesta:

DIY-UV-mittari Arduinolla ja Nokia 5110 -näytöllä-https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With…-on erittäin mukava opetus, joka käyttää enemmän jokapäiväisiä komponentteja ja antaa myös paljon taustatietoa.

Kesä on tulossa! Let's DIY a Carry-on UV Detector-https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-…-kuvaa mukavaa mobiiliratkaisua laatikossa, jossa on LED-palkki ilmaisimena. Se perustuu Seed Grove -alustaan, jossa käytetään katkaisua SI1145 -valotunnistimella. Tämä anturi ei itse asiassa mittaa UV -arvoa, mutta laskee UV -indeksin näkyvän ja IR -valon voimakkuuden perusteella.

Toinen SI1145 -taudinpurkausta käyttävä projekti löytyy Adafruitista - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - joka tarjoaa tavanomaisen täydellisen Adafruit -ratkaisun. Heillä on jopa "Flora" anturiversiosta, jonka voit kiinnittää kankaalle.

Adafruit (ja muut) tarjoavat myös purkauksia VEML6070 -anturille. Tämä anturi mittaa itse asiassa UV -säteilyä, mutta antaa sinulle tarkat mittausarvot, mutta ei ole helppo tulkita UV -indeksiä.

EPA Sunsafety -sivustolta löytyy paljon yleistä tietoa, esim. osoitteessa:

VEML6075: n tietolomake löytyy täältä:

Ja suosittelen tutustumaan seuraavaan hakemuslomakkeeseen, joka tarjoaa paljon taustatietoja ja mistä otin spektrikuvat: