Hovoriace zariadenie na meranie UV indexu, využívajúce snímač VEML6075 a Little Buddy Talker: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Leto sa blíži! Slnko svieti! Čo je skvelé.

Ale pretože ultrafialové (UV) žiarenie je stále intenzívnejšie, ľudia ako ja dostávajú pehy, malé hnedé ostrovčeky plávajú v mori červenej, spálenej a svrbiacej pokožky.

Možnosť mať v reálnom čase k dispozícii informácie o intenzite ultrafialového žiarenia dopadajúceho na vašu pokožku by zvýšilo informovanosť a znížilo riziko poškodenia pokožky. Prečo teda nevybudovať na tento účel jednoduché zariadenie? Rozhodol som sa použiť UV senzor VEML6075, ktorý umožňuje merať UV-A aj UV-B, a tým poskytovať presnejšie hodnoty ako mnoho ďalších dostupných senzorov (podrobnosti nájdete v poslednom kroku). A UV-B je nebezpečná časť. Ako však prezentovať namerané hodnoty? LED pruhy a OLED displeje sú síce pekné, ale za jasného slnečného svitu nie príliš praktické. Verbálna komunikácia je naším každodenným spôsobom prenosu informácií, ale zatiaľ je ťažké ju použiť v projektoch mikrokontrolérov. Novinkou je „Little Buddy Talker“(LBT), malý odpočinok, ktorý obsahuje čip s 254 slovami a dokáže ich „vysloviť“prostredníctvom konektora pre slúchadlá. Každé slovo je definované adresou, v zásade číslom, a je veľmi ľahké nechať LBT hovoriť vo vetách. Pri zložitejších úlohách môžete na ovládanie LBT použiť knižnicu Arduino „Word100“.

Nasledujúce zariadenie pozostáva z prerušenia snímača VEML6075, Arduino a Little Buddy Talker, jeho nastavenie je veľmi jednoduché a je možné ho napájať pomocou napájacieho zdroja USB alebo batérií, v závislosti od použitého mikrokontroléra.

Ak dávate prednosť tomu, aby boli informácie o UV indexe súkromné, používajte slúchadlá. Malý reproduktor na batérie môže byť dobrým riešením pre školy, škôlky alebo iné verejné miesta. Chcel by som spomenúť prebiehajúci projekt Kickstarter pre Big Buddy Talker, ktorý obsahuje viac ako 1000 slov.

A nezabudnite na opaľovací krém

Krok 1: Potrebný materiál

VEML6075 Snímač UV A&B senzora - svoj som získal z Aliexpress za približne 10 USD

Radič 5V -> 3V - potrebný, pretože VEML6075 má logiku 3V. Sú k dispozícii za niekoľko dolárov/€.

Little Buddy Talker - k dispozícii na www.engineeringshock.com za 25 CA $

Mikrokontrolér kompatibilný s Arduino Uno - použil som MonkMakesDuino, ale každá verzia by mala fungovať

Káble a prepojovacie káble

Reproduktory a/alebo slúchadlá - v závislosti od vašej aplikácie

USB napájací zdroj Slnečný deň!

Krok 2: Montáž a použitie

Uvedenie zariadenia do prevádzky je celkom jednoduché:

• položte Arduino, radič úrovní, VEML6075 breakout a Little Buddy Talker na svoj chlebík.
• Použite jednu z napájacích koľajničiek na doske na chlieb pre 3 V a jednu pre 5 V, prepojte ich s uzemňovacími, 3 V a 5 V portami vášho Arduina.
• pripojte napájacie porty radiča úrovne k príslušným napájacím lištám
• pripojte dva dátové porty na 5V strane radiča úrovní k portom SDA (A4) a SDA (A5) na zariadení Arduino
• prepojte zodpovedajúce dátové porty na strane 3V s portami SCL a SDA senzora
• pripojte porty GND a VCC senzora k zemi a 3V
• pripojte LBT k Arduinu a napájajte: LBT 5V až 5V, LBT GD na zem, LBT DI na Arduino 11, LBT SC na Arduino 13, LBT CS na Arduino 10

Nainštalujte požadované softvérové knižnice do IDE. Knižnicu "VEML7065", ktorú som použil, nájdete v 14core (pozri ďalší krok). Na komunikáciu I2C so senzorom je potrebný „drôt“, na komunikáciu s Little Buddy Talker cez SPI „SPI“.

Spustite poskytnutý skript (pozri ďalší krok).

Na sériovom monitore sú zobrazené hodnoty UV Raw, UV-A, UV-B a UV index a ďalšie informácie.

Nameraný UV index je „hovorený“LBT. VEML6075 vypočítava UV index veľmi presne, ale keďže v súbore slov LBT chýba „bod“, hodnoty sú uvedené ako: „úroveň“- hodnota (ako celé číslo, „nula“až „dvanásť“) - „vysoký“/„nízky“(ak je zvyšok vyšší alebo nižší ako 0,5), čo by malo byť dosť dobré pre väčšinu aplikácií.

Môžete zmeniť skript a zmeniť tak frekvenciu vykonávania meraní, meranie a odosielanie na sériový monitor. S trochou programovania môžete dokonca definovať prahové úrovne pre „varovanie“(LBT: 148/0x94), „výstrahu“(LBT: 143/0x8f) alebo „alarm“(LBT: 142/0x8e).

Na meranie maximálnej hladiny UV žiarenia musíte senzor nasmerovať priamo na slnko

Krok 3: Skript

Scenár je do značnej miery kompiláciou práce ostatných, ktorým by som sa chcel poďakovať.

Použil som skript VEML6075 prevzatý zo 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, kde si tiež môžete stiahnuť požadovanú knižnicu VEML6075.

Ďalšou možnosťou by bol skript a knižnica od schizobovine:

Môj scenár v zásade meria, interpretuje čísla a hovorí malému kamarátovi, aké slová má hovoriť. Pretože každé z 254 slov na LBT má indexové číslo, napr. 209 alebo 0xd1 pre „úroveň“, stačí odoslať tieto čísla. Pokiaľ ide o hodnoty indexu UV (0 až 12), pomocou funkcie „mapa“som „preložil“hodnoty na slová „nula“(54, 0x 36) až „dvanásť“(66, 0x42).

Ako už bolo spomenuté, hodnota UV indexu 4.3 je daná ako „štyri nízke“a 5,7 ako „päť vysokých“.

Ak chcete optimalizovať skript, pozrite sa na priložený zoznam slov obsiahnutých v LBT.

Krok 4: Outlook

S trochou dodatočného úsilia by mal byť schopný dať všetky kúsky do malej škatule, ktorá by umožnila zmerať UV index, nech ste kdekoľvek: pri lyžovaní, trekkingu, bicyklovaní, pikniku alebo na pláži.

Ďalšou možnosťou by bolo umiestniť snímač na klobúk alebo čiapku a krabičku s elektronikou umiestniť inde.

Alebo vytvorte skript, ktorý odhadne kumulatívnu dávku UV žiarenia, ktorú ste dostali, a povie vám, kedy by ste mali odísť do tieňa.

Nikdy však nezabudnite: Používajte opaľovací krém !!!

Krok 5: Odkazy a ďalšie informácie

Nasledujú odkazy na podobné projekty a ďalšie informácie na túto tému:

DIY UV merač s Arduinom a displejom Nokia 5110-https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With…-je veľmi pekný návod, ktorý používa viac každodenných komponentov a tiež poskytuje množstvo základných informácií.

Prichádza leto! Urobme si DIY prenosný UV detektor-https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-…-popisuje pekné mobilné riešenie v krabici s LED diódou ako indikátorom. Je založený na platforme Seed Grove využívajúcej únik so svetelným senzorom SI1145. Tento senzor v skutočnosti nemeria UV, ale vypočítava UV index z intenzity viditeľného a IR svetla.

Ďalší projekt využívajúci epidémiu SI1145 sa nachádza na serveri Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - ktorý ponúka obvyklé kompletné riešenie Adafruit. Majú dokonca „Floru“verzie senzora, ktorú môžete pripevniť na handričku.

Adafruit (a ďalší) ponúka aj vylomeniny pre snímač VEML6070. Tento senzor v skutočnosti meria UV, ale poskytne vám presné hodnoty merania, ale nie ľahko interpretovateľný UV index.

Veľa všeobecných informácií nájdete na webovej stránke EPA Sunsafety, napr. na:

Dátový list VEML6075 nájdete tu:

A odporučil by som sa pozrieť na nasledujúci aplikačný list, ktorý ponúka veľa základných informácií a odkiaľ som vzal spektrálne obrázky: