Peranti Pengukur Indeks UV Bercakap, Menggunakan Sensor VEML6075 dan Pembicara Little Buddy: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Musim panas akan datang! Matahari bersinar! Yang hebat.

Tetapi ketika sinaran ultraviolet (UV) semakin kuat, orang-orang seperti saya mendapat bintik-bintik, pulau-pulau coklat kecil berenang di lautan kulit merah, terbakar matahari, gatal.

Mendapatkan maklumat masa nyata mengenai intensiti cahaya UV yang sampai ke kulit anda akan meningkatkan kesedaran dan mengurangkan risiko kerosakan kulit. Jadi mengapa tidak membina peranti mudah untuk tujuan ini? Saya memutuskan untuk menggunakan sensor UV VEML6075 yang memungkinkan untuk mengukur kedua-dua UV-A dan UV-B, dan dengan itu memberikan nilai yang lebih tepat daripada banyak sensor lain yang ada (lihat langkah terakhir untuk maklumat lanjut). Dan UV-B adalah bahagian berbahaya. Tetapi bagaimana membentangkan nilai yang diukur? Bar LED dan paparan OLED bagus, tetapi tidak terlalu praktikal dalam cahaya matahari yang terang. Komunikasi lisan adalah kaedah pemindahan maklumat kita setiap hari, tetapi sejauh ini sukar digunakan dalam projek mikrokontroler. Pilihan baru adalah "Little Buddy Talker" (LBT), pelarian kecil yang mengandungi cip dengan 254 perkataan dan dapat 'mengucapkannya' melalui penyambung fon kepala. Setiap perkataan ditentukan oleh alamat, pada dasarnya nombor, dan sangat mudah untuk membiarkan LBT bercakap dalam ayat. Untuk tugas yang lebih kompleks, anda boleh menggunakan perpustakaan Arduino "Word100" untuk mengawal LBT.

Peranti yang dijelaskan berikut terdiri daripada pelarian sensor VEML6075, Arduino dan Little Buddy Talker, sangat mudah disiapkan dan boleh dikuasakan oleh pek kuasa USB atau bateri, bergantung pada mikrokontroler yang digunakan.

Sekiranya anda lebih suka merahsiakan maklumat indeks UV, gunakan fon kepala. Pembesar suara menggunakan bateri kecil mungkin merupakan penyelesaian yang baik untuk sekolah, taman kanak-kanak atau tempat awam yang lain. Saya ingin menyebutkan projek Kickstarter yang sedang berlangsung untuk Big Buddy Talker, yang mengandungi lebih dari 1000 perkataan.

Dan jangan lupa memakai pelindung matahari

Langkah 1: Bahan yang Diperlukan

Pelarian sensor VEML6075 UV A & B - Saya mendapat milik saya dari Aliexpress dengan harga sekitar 10 US $

5V -> 3V level shifter - diperlukan kerana VEML6075 mempunyai logik 3V. Mereka boleh didapati dengan harga $ / €.

Little Buddy Talker - boleh didapati di www.engineeringshock.com dengan harga 25 $ CA

Mikrokontroler serasi Arduino Uno - Saya menggunakan MonkMakesDuino, tetapi versi apa pun mesti berfungsi

Kabel papan roti dan pelompat

Telefon pembesar suara dan / atau kepala - bergantung pada aplikasi anda

Pek kuasa USB Hari yang cerah!

Langkah 2: Pemasangan dan Penggunaan

Untuk menghidupkan dan menjalankan peranti, cukup mudah:

• letakkan Arduino, shifter level, pelarian VEML6075 dan Little Buddy Talker di papan roti anda.
• Gunakan salah satu rel elektrik pada papan roti untuk 3V dan satu lagi untuk 5V, sambungkan dengan landasan, port 3V dan 5V Arduino anda.
• sambungkan port kuasa shifter level ke rel kuasa yang sesuai
• sambungkan dua port data di sisi 5V shifter level ke port SDA (A4) dan SDA (A5) Arduino
• sambungkan port data yang sesuai di sisi 3V dengan port SCL dan SDA sensor
• sambungkan port GND dan VCC sensor ke Ground dan 3V
• sambungkan LBT ke Arduino dan kuasa: LBT 5V hingga 5V, LBT GD ke tanah, LBT DI ke Arduino 11, LBT SC ke Arduino 13, LBT CS ke Arduino 10

Pasang perpustakaan perisian yang diperlukan di IDE. Perpustakaan "VEML7065" yang saya gunakan boleh didapati di 14core (lihat langkah seterusnya). "Wire" diperlukan untuk komunikasi I2C dengan sensor, "SPI" untuk komunikasi dengan Little Buddy Talker melalui SPI.

Jalankan skrip yang disediakan (lihat langkah seterusnya).

Nilai indeks UV Raw, UV-A, UV-B dan UV dan maklumat lain dipaparkan pada monitor bersiri.

Indeks UV yang diukur "dituturkan" oleh LBT. VEML6075 mengira indeks UV dengan sangat tepat, tetapi kerana "titik" tidak ada dalam kumpulan kata LBT, nilai diberikan sebagai: "level" - nilai (sebagai bilangan bulat, "sifar" hingga "dua belas") - "tinggi" / "rendah" (jika selebihnya di atas atau di bawah 0,5), yang semestinya cukup baik untuk kebanyakan aplikasi.

Anda boleh menukar skrip untuk mengubah seberapa sering pengukuran diambil dan apa yang diukur dan dihantar ke monitor bersiri. Dengan sedikit pengaturcaraan, anda mungkin boleh menentukan tahap ambang untuk "amaran" (LBT: 148 / 0x94), "amaran" (LBT: 143 / 0x8f) atau "penggera" (LBT: 142 / 0x8e).

Untuk mengukur tahap UV maksimum anda harus mengarahkan sensor terus ke cahaya matahari

Langkah 3: Skrip

Sebilangan besarnya, skrip adalah kompilasi karya orang lain yang ingin saya ucapkan terima kasih.

Saya menggunakan skrip VEML6075 yang diambil dari 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, di mana anda juga boleh memuat turun perpustakaan VEML6075 yang diperlukan.

Pilihan lain ialah skrip dan perpustakaan oleh schizobovine:

Skrip saya pada dasarnya mengambil pengukuran, melakukan sedikit penafsiran nombor dan memberitahu Little buddy Talker kata-kata apa yang harus diucapkan. Oleh kerana setiap 254 perkataan di LBT mempunyai nombor indeks, mis. 209 atau 0xd1 untuk "level", anda hanya perlu menghantar nombor ini. Mengenai nilai indeks UV (0 hingga 12) saya menggunakan fungsi 'peta' untuk 'menterjemahkan' nilai ke perkataan "sifar" (54, 0x 36) hingga "dua belas" (66, 0x42).

Seperti disebutkan sebelumnya, nilai indeks UV sebagai 4.3 diberi "empat rendah" dan 5,7 sebagai "tinggi lima".

Sekiranya anda ingin mengoptimumkan skrip, lihatlah senarai kata yang dilampirkan yang terdapat dalam LBT.

Langkah 4: Tinjauan

Dengan sedikit usaha tambahan, ia dapat memasukkan semua kepingan ke dalam kotak kecil yang dapat mengukur indeks UV di mana sahaja anda pergi: semasa bermain ski, trekking, berbasikal, berkelah atau di pantai.

Pilihan lain ialah meletakkan sensor pada topi atau topi dan meletakkan kotak dengan elektronik di tempat lain.

Atau untuk membina skrip yang menganggarkan dos UV kumulatif yang anda terima dan memberitahu anda kapan anda harus pergi untuk bayangan.

Tetapi jangan lupa: Gunakan pelindung matahari !!!

Langkah 5: Pautan dan Maklumat Tambahan

Di bawah ini anda dapati pautan ke projek serupa dan maklumat lanjut mengenai topik ini:

DIY UV Meter With Arduino dan Nokia 5110 Display - https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With… - adalah instruksi yang sangat bagus dengan menggunakan lebih banyak komponen setiap hari dan juga memberikan banyak maklumat latar belakang.

Musim panas akan tiba! Let's DIY a Carry-on UV Detector - https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-… - menerangkan penyelesaian mudah alih yang bagus dalam kotak dengan bar LED sebagai petunjuk. Ia berdasarkan platform Seed Grove menggunakan pelarian dengan sensor cahaya SI1145. Sensor ini sebenarnya tidak mengukur UV tetapi mengira indeks UV dari intensiti cahaya yang dapat dilihat dan IR.

Projek lain yang menggunakan wabak SI1145 terdapat di Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - menawarkan penyelesaian Adafruit lengkap yang biasa. Mereka bahkan mempunyai "Flora" versi sensor yang boleh anda perbaiki pada kain.

Adafruit (dan lain-lain) juga menawarkan pelarian untuk sensor VEML6070. Sensor ini sebenarnya mengukur UV, tetapi akan memberi anda nilai pengukuran yang tepat, tetapi bukan indeks UV yang mudah ditafsirkan.

Banyak maklumat umum terdapat di laman web EPA Sunsafety, mis. di:

Lembaran data untuk VEML6075 boleh didapati di sini:

Dan saya mengesyorkan untuk melihat pada lembaran aplikasi berikut yang menawarkan banyak maklumat latar belakang dan dari mana saya mengambil gambar spektrum: