Prenosný luxmeter: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Tento projekt je o výrobe prenosného luxmetra. Môže byť použitý v školách, kde deti môžu merať rôzne druhy svetelných zdrojov.

Funkcie:

1. zmerajte intenzitu svetla v luxoch.

2. vypočítajte slnečné žiarenie z luxov na watty/m2 (faktor 112)

3. nabíjanie batérie pomocou USB portu

Celkové náklady sa pohybujú okolo 13 $ bez puzdra. Luxmeter trvá 15 mA, takže bude fungovať dlho na jednu Li-Ion batériu.

Krok 1: kusovník

Pre projekt potrebujete tieto komponenty (odkazy na pobočky, ak ma chcete podporiť):

Arduino Pro Mini 5V

Odkaz

MAX44009

• Široký rozsah 0,045 Lux až 188 000 Lux Lux VCC = 1,7 V až 3,6 V ()
• ICC = 0,65 µA prevádzkový prúd
• Rozsah teplôt -40 ° C až +85 ° C
• Odkaz

OLED displej

• Uhlopriečka obrazovky: 0,96 palca
• Počet pixelov: 128 x 64
• Farebná hĺbka: monochromatická (žltá a modrá)
• Rozmery: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Pracovné napätie: 3,3 ~ 5V DC
• Výkon: 0,06 W.
• Maximálny pozorovací uhol:> 160 stupňov
• Povinnosť ： 1/32 Jas (cd/m2) ： 150 (typ.) @ 5V
• Rozhranie: I2C
• Odkaz

TP4056

• Na nabíjanie potrebujete kábel USB na micro USB
• vstup 5V

Odkaz

Li-Ion batéria

• 3 - 4,2 voltov
• Odkaz

Držiak 18650

Odkaz

Prepínač

Odkaz

Káble a záhlavie

• žena k žene
• ženská a mužská hlavička
• Odkaz na káble
• Odkaz na hlavičky pinov

Krok 2: Okruh

Na napájanie Li-Ion batériou (4, 2 V!) Potrebujete samozrejme 5V Arduino.

Pripojenia:

Arduino - MAX44009 (to isté pre OLED displej)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - batéria

VCC - plus terminál (max. 5 V pre Arduino 5V)

Arduino - prepojovací prepínač

GND - prvý prepínač

TP4056 - prepojka prepínača

OUT - - druhý prepínač

Batéria - prepojka prepínača

mínus terminál - prvý a druhý prepínač

Krok 3: Kód

#zahrnúť

#include #include

#zahrnúť

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

float lux; plavákový watt; // OLED displej TWI adresa #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display (-1); // reštart displeja pomocou tlačidla reset na arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // zobrazenie riadka textu display.setTextSize (1); display.setTextColor (BIELY); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } prázdna slučka () {lux = Lux. GetLux (); // získať luxs watts = Lux. GetWpm (); // získajte watty/m2, iba pre zobrazenie zdroja SUN.fillRect (1, 20, 100, 100, ČIERNY); // vytvorenie čierneho obdĺžnika na hodnotách pozícia display.setCursor (1, 40); display.print (lux); display.setCursor (80, 40); display.print ("lux"); display.setCursor (1, 60); display.print (watty); display.setCursor (80, 60); display.print ("W/m"); display.setCursor (115, 55); display.print ("2"); display.display (); oneskorenie (1000); }

Krok 4: Spájkovačka

Vytváram na prototypovej zásuvke dosky pre Arduino Pro Mini a kolíkoch na pripojenie ďalších vecí. Tiež vyrábam jednoduché puzdro z preglejky. Na pripevnenie displeja k dverám, tiež na spoje, použite drôt z plastového zipsu.

Krok 5: Nabíjanie

K luxmetru namontujem nabíjací modul - TP4056. Červené svetlo ukazuje nabíjanie, modré svetlo nie je pripojený USB kábel (micro USB). Prepínačom môžem zapnúť/vypnúť nabíjanie.

Krok 6: Formálny plán lekcie

1. Učiteľ popíšte, čo sú luxy, watty, a popíšte, ako pracovať s luxmetrom.

2. Študenti budú mať za úlohu zmerať luxy:

a, vyberte svetelné zdroje a zmerajte vzdialenosť od zdroja pomocou meradla dĺžky

b, zmerajte intenzitu svetelného zdroja

c, napíšte všetky hodnoty do tabuľky.

Krok 7: Vlastné meranie

1. Pouličná lampa poskytuje 5 - 25 luxov, pravdepodobne závisí od výšky svetelného zdroja.
2. Denné svetlo poskytuje 80 000 - 100 000 luxov, v závislosti od uhla medzi senzorom a slnečnými lúčmi.
3. Slnko pod mrakom počas slnečného dňa 15 000 luxov
4. LCD monitor mi dáva 78 luxov (vzdialenosť 0 cm), 63 luxov (10 cm), 50 luxov (20 cm)
5. smartphone 60 luxov (0 cm)
6. vo vnútri miestnosti počas slnečného dňa zatiahnuté žalúzie 60 lux

Na výpočet wattov/m2 potrebujete poznať svetelnú účinnosť (v lúmenoch na watt).

V prípade Slnka je to približne 110 lúmenov/W (v horizontálnej rovine), 96 lúmenov/W (na priamych slnečných lúčoch).

Takže pre Sun dostávam priamu intenzitu 700 - 900 W/m2.

Kalkulačka lux na watt/m2