Runājoša UV indeksa mērīšanas ierīce, izmantojot sensoru VEML6075 un mazo draugu runātāju: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Tuvojas vasaras! Saule spīd! Tas ir lieliski.

Bet, tā kā ultravioletais (UV) starojums kļūst arvien intensīvāks, tādi cilvēki kā es iegūst vasaras raibumus, mazas brūnas salas, kas peld sarkanā, saules apdeguma, ādas niezes jūrā.

Ja reāllaikā būtu pieejama informācija par ultravioletās gaismas intensitāti, kas sasniedz jūsu ādu, tas palielinātu izpratni un samazinātu ādas bojājumu risku. Tātad, kāpēc neveidot šim nolūkam vienkāršu ierīci? Es nolēmu izmantot VEML6075 UV sensoru, kas ļauj izmērīt gan UV-A, gan UV-B, un tādējādi sniegt precīzākas vērtības nekā daudzi citi pieejamie sensori (sīkāku informāciju skatīt pēdējā solī). Un UV-B ir bīstamā daļa. Bet kā uzrādīt izmērītās vērtības? LED joslas un OLED displeji ir jauki, bet ne pārāk praktiski spilgtā saulē. Verbālā komunikācija ir mūsu ikdienas informācijas pārsūtīšanas veids, taču līdz šim to ir grūti izmantot mikrokontrolleru projektos. Jauna iespēja ir "mazais draugu runātājs" (LBT), neliels izlaušanās, kas satur mikroshēmu ar 254 vārdiem un var tos "runāt", izmantojot austiņu savienotāju. Katru vārdu nosaka adrese, būtībā skaitlis, un ir ļoti viegli ļaut LBT runāt teikumos. Sarežģītākiem uzdevumiem varat izmantot "Word100" Arduino bibliotēku, lai kontrolētu LBT.

Tālāk aprakstītā ierīce sastāv no sensora VEML6075, Arduino un Little Buddy Talker, to ir ļoti viegli uzstādīt, un atkarībā no izmantotā mikrokontrollera to var darbināt ar USB barošanas bloku vai baterijām.

Ja vēlaties atstāt informāciju par UV indeksu privātu, izmantojiet austiņas. Neliels ar akumulatoru darbināms skaļrunis varētu būt labs risinājums skolām, bērnudārziem vai citām sabiedriskām vietām. Es gribētu pieminēt notiekošo Kickstarter projektu Big Buddy Talker, kurā ir vairāk nekā 1000 vārdu.

Un neaizmirstiet valkāt sauļošanās līdzekli

1. darbība. Nepieciešamie materiāli

VEML6075 UV A&B sensora izlaušanās - es ieguvu raktuvi no Aliexpress par aptuveni 10 ASV dolāriem

5V -> 3V līmeņa pārslēdzējs - nepieciešams, jo VEML6075 ir 3V loģika. Tie ir pieejami par dažiem USD/€.

Little Buddy Talker - pieejams vietnē www.engineeringshock.com par 25 CA $

Ar Arduino Uno saderīgs mikrokontrolleris - es izmantoju MonkMakesDuino, bet jebkurai versijai vajadzētu darboties

Maizes dēļa un džemperu kabeļi

Skaļruņi un/vai austiņas - atkarībā no jūsu pielietojuma

USB barošanas bloks Saulaina diena!

2. darbība: montāža un lietošana

Lai ierīci sāktu darboties, ir diezgan vienkārši:

• novietojiet Arduino, līmeņa pārslēdzēju, VEML6075 izlaušanos un mazo draugu runātāju uz maizes dēļa.
• Izmantojiet vienu no maizes dēļa barošanas sliedēm 3V un vienu 5V, savienojiet tos ar Arduino zemes, 3V un 5V portiem.
• pievienojiet līmeņa pārslēdzēja barošanas portus atbilstošajām jaudas sliedēm
• savienojiet divus datu portus līmeņa pārslēdzēja 5V pusē ar Arduino SDA (A4) un SDA (A5) portiem
• savienojiet atbilstošos datu portus 3V pusē ar sensora SCL un SDA portiem
• savienojiet sensora GND un VCC portus ar zemējumu un 3V
• savienojiet LBT ar Arduino un barojiet: LBT 5V līdz 5V, LBT GD pie zemes, LBT DI ar Arduino 11, LBT SC ar Arduino 13, LBT CS ar Arduino 10

Instalējiet nepieciešamās programmatūras bibliotēkas IDE. Izmantoto bibliotēku "VEML7065" var atrast vietnē 14core (skat. Nākamo soli). "Wire" ir nepieciešams I2C saziņai ar sensoru, "SPI" saziņai ar Little Buddy Talker, izmantojot SPI.

Palaidiet piedāvāto skriptu (skatiet nākamo soli).

Sērijas monitorā tiek parādītas UV neapstrādāto, UV-A, UV-B un UV indeksu vērtības un cita informācija.

Izmērīto UV indeksu "runā" LBT. VEML6075 ļoti precīzi aprēķina UV indeksu, bet, tā kā LBT vārdu kopā trūkst "punkta", vērtības tiek norādītas kā: "līmenis" - vērtība (kā vesels skaitlis, "nulle" līdz "divpadsmit") - "augsts"/"zems" (ja atlikums ir virs vai zem 0,5), kam vajadzētu būt pietiekami labam lielākajai daļai lietojumprogrammu.

Jūs varat mainīt skriptu, lai mainītu to, cik bieži tiek veikti mērījumi un kas tiek mērīts, un nosūtīt uz sērijas monitoru. Ar nelielu programmēšanu jūs pat varat noteikt sliekšņa līmeņus "brīdinājumam" (LBT: 148/0x94), "brīdinājumam" (LBT: 143/0x8f) vai "trauksmei" (LBT: 142/0x8e).

Lai izmērītu maksimālo UV līmeni, sensors jānovirza tieši uz sauli

3. darbība: skripts

Skripts lielā mērā ir citu darbu apkopojums, par kuriem es vēlos pateikties.

Es izmantoju skriptu VEML6075, kas ņemts no 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, kur arī varat lejupielādēt nepieciešamo VEML6075 bibliotēku.

Vēl viena iespēja būtu šizobovīna scenārijs un bibliotēka:

Mans skripts būtībā veic mērījumus, nedaudz interpretē skaitļus un stāsta mazajam draugam Runātājam, kādus vārdus runāt. Tā kā katram no 254 vārdiem LBT ir indeksa numurs, piem. 209 vai 0xd1 "līmenim", jums vienkārši jānosūta šie skaitļi. Attiecībā uz UV indeksa vērtībām (no 0 līdz 12) es izmantoju funkciju “karte”, lai “tulkotu” vērtības vārdos “nulle” (54, 0x 36) līdz “divpadsmit” (66, 0x42).

Kā minēts iepriekš, UV indeksa vērtība kā 4,3 tiek norādīta kā "četri zemi" un 5,7 kā "pieci augsti".

Ja vēlaties optimizēt skriptu, lūdzu, ieskatieties pievienotajā vārdu sarakstā, kas ietverts LBT.

4. darbība. Outlook

Ar nelielu piepūli tai vajadzētu būt iespējai salikt visus gabaliņus nelielā kastītē, kas ļautu izmērīt UV indeksu, lai kur jūs dotos: slēpojot, pārgājienos, braucot ar velosipēdu, rīkojot pikniku vai pludmalē.

Vēl viena iespēja būtu novietot sensoru uz cepures vai vāciņa un novietot kastīti ar elektroniku citur.

Vai arī izveidot skriptu, kas novērtē saņemto kumulatīvo UV devu un norāda, kad jums vajadzētu doties ēnā.

Bet nekad neaizmirstiet: lietojiet sauļošanās līdzekli !!!

5. darbība. Saites un papildu informācija

Zemāk jūs atradīsit saites uz līdzīgiem projektiem un papildu informāciju par šo tēmu:

DIY UV mērītājs ar Arduino un Nokia 5110 displeju-https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With…-ir ļoti jauka pamācība, izmantojot ikdienas komponentus, kā arī sniedz daudz pamatinformācijas.

Nāk vasara! Padarīsim DIY pārnēsājamu UV detektoru-https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming- …-aprakstīts jauks mobilais risinājums kastē ar LED joslu kā indikatoru. Tā pamatā ir Seed Grove platforma, izmantojot izlaušanos ar gaismas sensoru SI1145. Šis sensors faktiski nemēra UV, bet aprēķina UV indeksu no redzamās un IR gaismas intensitātes.

Vēl viens projekts, kurā izmantots SI1145 uzliesmojums, ir atrodams vietnē Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - piedāvājot parasto pilnīgo Adafruit risinājumu. Viņiem pat ir sensora versijas "Flora", kuru varat salabot uz auduma.

Adafruit (un citi) arī piedāvā izlaušanos VEML6070 sensoram. Šis sensors faktiski mēra UV, bet sniegs precīzas mērījumu vērtības, bet ne viegli interpretējamu UV indeksu.

Daudz vispārīgas informācijas ir atrodama EPA Sunsafety vietnē, piem. vietnē:

VEML6075 datu lapu var atrast šeit:

Un es ieteiktu apskatīt šo pieteikuma lapu, kas piedāvā daudz pamatinformācijas un no kurienes es biju uzņēmis spektra attēlus: