یک دستگاه اندازه گیری شاخص UV صحبت کننده ، با استفاده از سنسور VEML6075 و سخنران کوچک دوستان: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

تابستانها در راه است! خورشید می درخشد! که عالی است.

اما با تشدید تشعشعات ماوراء بنفش (اشعه ماوراء بنفش) ، افرادی مانند من دچار کک و مک می شوند ، جزایر قهوه ای کوچکی که در دریایی از پوست قرمز ، آفتاب سوخته و خارش دار شنا می کنند.

داشتن اطلاعات لحظه ای در مورد شدت اشعه ماوراء بنفش به پوست شما آگاهی را افزایش می دهد و خطر آسیب پوست را کاهش می دهد. بنابراین چرا یک دستگاه ساده برای این منظور ایجاد نمی کنید؟ من تصمیم گرفتم از سنسور UV VEML6075 استفاده کنم که امکان اندازه گیری UV-A و UV-B را فراهم می کند و در نتیجه مقادیر دقیق تری را نسبت به بسیاری از سنسورهای دیگر ارائه می دهد (برای جزئیات به آخرین مرحله مراجعه کنید) به و UV-B بخش خطرناک است. اما چگونه می توان مقادیر اندازه گیری شده را ارائه کرد؟ میله های LED و نمایشگرهای OLED خوب هستند ، اما در نور آفتاب زیاد کاربردی نیستند. ارتباطات شفاهی هر روز راه انتقال اطلاعات ما است ، اما تا کنون استفاده از آن در پروژه های میکروکنترلر سخت است. یک گزینه جدید "Little Buddy Talker" (LBT) است ، یک شکست کوچک که حاوی تراشه ای با 254 کلمه است و می تواند آنها را از طریق اتصال هدفون "صحبت" کند. هر کلمه با یک آدرس مشخص می شود ، اساساً یک عدد ، و اجازه می دهد تا LBT در جملات صحبت کند. برای کارهای پیچیده تر می توانید از کتابخانه "Word100" Arduino برای کنترل LBT استفاده کنید.

دستگاه توصیف شده در زیر متشکل از یک شکست سنسور VEML6075 ، یک آردوینو و Little Buddy Talker است ، راه اندازی آن بسیار آسان است و بسته به میکروکنترلر مورد استفاده ، می تواند توسط یک پاور USB یا باتری تغذیه شود.

اگر ترجیح می دهید اطلاعات شاخص UV را خصوصی نگه دارید ، از هدفون استفاده کنید. یک بلندگوی کوچک باتری ممکن است راه حل خوبی برای مدارس ، مهدکودک ها یا سایر اماکن عمومی باشد. من می خواهم به پروژه در حال انجام Kickstarter برای Big Buddy Talker اشاره کنم ، که شامل بیش از 1000 کلمه است.

و استفاده از کرم ضد آفتاب را فراموش نکنید

مرحله 1: مواد مورد نیاز

شکست سنسور VEML6075 UV A&B - من معدن را از Aliexpress با حدود 10 دلار دریافت کردم

5V -> تغییر سطح 3V - مورد نیاز است زیرا VEML6075 دارای منطق 3V است. آنها با چند دلار/یورو در دسترس هستند.

Little Buddy Talker - در دسترس است از www.engineeringshock.com با 25 CA $

میکروکنترلر سازگار با Arduino Uno - من از MonkMakesDuino استفاده کردم ، اما هر نسخه ای باید کار کند

تخته نان و کابل های بلوز

بسته به برنامه شما ، بلندگوها و/یا سرهای تلفن -

پاور USB یک روز آفتابی!

مرحله 2: مونتاژ و استفاده

راه اندازی و راه اندازی دستگاه بسیار ساده است:

• Arduino ، تغییر سطح ، شکست VEML6075 و Little Buddy Talker را روی تخته نان خود قرار دهید.
• از یکی از ریل های برق روی تخته نان به مدت 3 ولت و یکی برای 5 ولت استفاده کنید ، آنها را با پورت های زمینی ، 3 ولت و 5 ولت آردوینو خود وصل کنید.
• پورت های قدرت تغییر سطح را به ریل های برق مناسب وصل کنید
• اتصال دو پورت داده در سمت 5V تغییر سطح به پورت های SDA (A4) و SDA (A5) آردوینو
• پورت های داده مربوطه را در طرف 3V با پورت های SCL و SDA سنسور وصل کنید
• پورت های GND و VCC سنسور را به Ground و 3V متصل کنید
• LBT را به آردوینو وصل کنید: LBT 5V به 5V ، LBT GD به زمین ، LBT DI به Arduino 11 ، LBT SC به Arduino 13 ، LBT CS به Arduino 10

کتابخانه های نرم افزاری مورد نیاز را در IDE نصب کنید. کتابخانه "VEML7065" که من استفاده کردم را می توان در 14core یافت (مرحله بعدی را ببینید). "Wire" برای ارتباط I2C با حسگر ، "SPI" برای ارتباط با Little Buddy Talker از طریق SPI مورد نیاز است.

اسکریپت ارائه شده را اجرا کنید (مرحله بعدی را ببینید).

مقادیر شاخص UV Raw ، UV-A ، UV-B و UV و سایر اطلاعات روی مانیتور سریال نمایش داده می شود.

شاخص UV اندازه گیری شده توسط LBT "بیان" می شود. VEML6075 شاخص UV را بسیار دقیق محاسبه می کند ، اما از آنجا که "مجموعه" در مجموعه کلمات LBT وجود ندارد ، مقادیر به شرح زیر است: "سطح" - مقدار (به عنوان عدد کامل ، "صفر" تا "دوازده") - "بالا"/"کم" (اگر باقی مانده بالاتر یا زیر 0.5 باشد) ، که باید برای اکثر برنامه ها به اندازه کافی خوب باشد.

برای تغییر دفعات اندازه گیری و اندازه گیری و ارسال به مانیتور سریال ، ممکن است اسکریپت را تغییر دهید. با کمی برنامه نویسی حتی می توانید سطوح آستانه را برای "هشدار" (LBT: 148/0x94) ، "هشدار" (LBT: 143/0x8f) یا "زنگ خطر" (LBT: 142/0x8e) تعیین کنید.

برای اندازه گیری حداکثر سطح اشعه ماوراء بنفش باید سنسور را مستقیماً به سمت خورشید هدایت کنید

مرحله 3: اسکریپت

تا حد زیادی ، فیلمنامه مجموعه ای از آثار دیگران است که می خواهم از آنها تشکر کنم.

من از اسکریپت VEML6075 برگرفته از 14core استفاده کردم ، https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/ ، که در آن می توانید کتابخانه VEML6075 مورد نیاز را نیز بارگیری کنید.

گزینه دیگر اسکریپت و کتابخانه schizobovine است:

فیلمنامه من اساساً اندازه گیری می کند ، کمی تفسیر اعداد را انجام می دهد و به دوست کوچک گوینده می گوید که چه کلماتی را باید صحبت کند. از آنجا که هر 254 کلمه در LBT دارای یک شماره فهرست است ، به عنوان مثال 209 یا 0xd1 برای "سطح" ، فقط باید این شماره ها را ارسال کنید. در مورد مقادیر شاخص UV (0 تا 12) من از تابع "map" برای "ترجمه" مقادیر به کلمات "صفر" (54 ، 0x36) تا "دوازده" (66 ، 0x42) استفاده کردم.

همانطور که قبلاً ذکر شد ، مقدار شاخص UV به عنوان 4.3 به عنوان "چهار کم" و 5.7 به عنوان "پنج بالا" داده می شود.

اگر دوست دارید اسکریپت را بهینه کنید ، لطفاً به لیست پیوست کلمات موجود در LBT نگاهی بیندازید.

مرحله 4: چشم انداز

با کمی تلاش اضافی ، باید بتواند همه قطعات را در یک جعبه کوچک قرار دهد که به شما امکان می دهد شاخص UV را در هر مکانی که می خواهید اندازه گیری کنید: هنگام اسکی ، پیاده روی ، دوچرخه سواری ، پیک نیک یا ساحل.

یک گزینه دیگر این است که سنسور را روی کلاه یا کلاه بگذارید و جعبه را با وسایل الکترونیکی در جای دیگری قرار دهید.

یا اینکه اسکریپتی بسازید که میزان تجمع تجویز شده UV را دریافت کرده و به شما بگوید چه زمانی باید به سایه بروید.

اما هرگز فراموش نکنید: از ضد آفتاب استفاده کنید !!!

مرحله 5: پیوندها و اطلاعات اضافی

در زیر پیوندهایی به پروژه های مشابه و اطلاعات بیشتر در مورد موضوع پیدا می کنید:

DIY UV Meter با آردوینو و صفحه نمایش نوکیا 5110-https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With…-یک دستورالعمل بسیار خوب با استفاده از اجزای روزمره بیشتر است و همچنین اطلاعات زیادی را در اختیار شما قرار می دهد.

تابستان در راه است! بیایید یک آشکارساز UV را حمل کنیم-https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-…-یک راه حل خوب تلفن همراه را در جعبه ای با نوار LED به عنوان نشانگر توصیف می کند. این سیستم بر اساس پلتفرم Seed Grove با استفاده از یک شکست با سنسور نور SI1145 ساخته شده است. این سنسور در واقع اشعه ماوراء بنفش را اندازه گیری نمی کند اما شاخص UV را از شدت نور مرئی و IR محاسبه می کند.

پروژه دیگری با استفاده از شیوع SI1145 در Adafruit یافت می شود - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - راه حل کامل معمول Adafruit را ارائه می دهد. آنها حتی دارای یک "Flora" از نسخه حسگر هستند که می توانید روی پارچه آن را تعمیر کنید.

Adafruit (و دیگران) نیز برای سنسور VEML6070 شکست ارائه می دهند. این سنسور در واقع اشعه ماوراء بنفش را اندازه گیری می کند ، اما مقادیر اندازه گیری دقیق را به شما می دهد ، اما تفسیر شاخص UV آسان نیست.

بسیاری از اطلاعات کلی در وب سایت EPA Sunsafety یافت می شود ، به عنوان مثال. در:

برگه اطلاعات VEML6075 را می توانید در اینجا پیدا کنید:

و توصیه می کنم به برگه کاربردی زیر که دارای اطلاعات پس زمینه زیادی است و از آنجا که تصاویر طیفی را گرفته ام ، نگاهی بیندازید: