Draagbare Luxmeter: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Hierdie projek handel oor die maak van draagbare luxmeter. Dit kan in skole gebruik word, waar kinders verskillende soorte ligbronne kan meet.

Funksies:

1. meet die intensiteit van lig in lux.

2. bereken sonbestraling van lux tot watt/m2 (faktor 112)

3. laai battery met behulp van USB -poort

Die totale koste is ongeveer 13 $ sonder omhulsel. Luxmeter neem 15 mA, so dit werk lank op een Li-Ion-battery.

Stap 1: BOM

Vir die projek benodig u hierdie komponente (aangeslote skakels, as u my wil ondersteun):

Arduino Pro Mini 5V

Skakel

MAX44009

• Wye 0,045 Lux tot 188, 000 Lux Range VCC = 1.7V tot 3.6V ()
• ICC = 0.65µA Bedryfsstroom
• -40 ° C tot +85 ° C temperatuurbereik
• Skakel

OLED -skerm

• Diagonale skermgrootte: 0,96"
• Aantal pixels: 128 x 64
• Kleurdiepte: monochroom (geel en blou)
• Afmetings: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Werkspanning: 3.3 ~ 5V DC
• Krag: 0.06W
• Max Viewing Hoek:> 160 grade
• Plig: 1/32 Helderheid (cd/m2): 150 (Typ) @ 5V
• Koppelvlak: I2C
• Skakel

TP4056

• benodig 'n USB -na -mikro -USB -kabel om te laai
• insette 5V

Skakel

Li-Ion battery

• 3 - 4.2 volt
• Skakel

18650 houer

Skakel

Skakel trui

Skakel

Kabels en kopstuk

• vroulik tot vroulik
• vroulike en manlike kop
• Skakel na kabels
• Skakel na penkoppe

Stap 2: Skakel

U benodig natuurlik 5V Arduino om dit aan te dryf met 'n Li-Ion-battery (4, 2 V!)

Verbindings:

Arduino - MAX44009 (dieselfde vir OLED -skerm)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - battery

VCC - plus terminale (maks. 5 V voor Arduino 5V)

Arduino - skakelaar

GND - eerste skakelaar

TP4056 - skakelaar

UIT - - tweede skakelaar

Battery - skakelaar

minus terminale - eerste en tweede skakelaar

Stap 3: Kodeer

#insluit

#include #include

#insluit

#sluit "MAX44009.h" in

MAX44009 Lux (0x4A);

float lux; dryf watt; // OLED-vertoning TWI-adres #definieer OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306-skerm (-1); // herbegin skerm met reset knoppie op arduino leemte opstelling () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); vertoon.display (); // vertoon 'n reël teks display.setTextSize (1); display.setTextColor (WIT); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); vertoon.display (); } leemte -lus () {lux = Lux. GetLux (); // kry luxs watts = Lux. GetWpm (); // kry watt/m2, slegs vir SUN -bron display.fillRect (1, 20, 100, 100, SWART); // skep 'n swart reghoek op waardes posisie display.setCursor (1, 40); vertoon.afdruk (lux); display.setCursor (80, 40); display.print ("lux"); display.setCursor (1, 60); display.print (watt); display.setCursor (80, 60); display.print ("W/m"); display.setCursor (115, 55); display.print ("2"); vertoon.display (); vertraging (1000); }

Stap 4: Soldeer

Ek skep 'n prototipe bordaansluiting vir Arduino Pro Mini en penne om ander dinge aan te sluit. Ek bou ook 'n eenvoudige kas uit laaghout. Gebruik plastiek rits kabeldraad vir die montering van die skerm aan die deur, ook vir die verbindings.

Stap 5: Laai

Ek monteer laai -module - TP4056 na luxmeter. Rooi lig wat laai, blou lig nie usb -kabel (mikro -usb). Met die skakelaar kan ek laai aan/af skakel.

Stap 6: Formele lesplan

1. Onderwyser beskryf wat luxs, watts is en beskryf hoe om met luxmeter te werk.

2. Studente het die taak om luxs te meet:

a, kies ligbronne en meet die afstand van die bron met behulp van die lengte -meter

b, meet die intensiteit van die ligbron

c, skryf alle waardes na die tabel.

Stap 7: Eie meting

1. Straatlamp gee 5 - 25 lux, hang waarskynlik af van die hoogte van die ligbron.
2. Daglig gee 80 000 - 100 000 lux, afhangend van die hoek tussen sensor en sonstrale.
3. Son onder wolk tydens sonnige dag 15 000 lux
4. LCD -monitor gee my 78 lux (0 cm afstand), 63 lux (10 cm), 50 lux (20cm)
5. slimfoon 60 lux (0 cm)
6. binnekamer tydens sonnige dag teruggetrokke blindings 60 lux

Vir die berekening van Watt/m2 moet u die ligte effektiwiteit ken (in lumen per watt).

Vir Son is dit ongeveer 110 lumen/W (op horisontale vlak), 96 lumen/W (op direkte sonstrale).

So vir Sun kry ek direkte 700 - 900 W/m2 intensiteit.

Sakrekenaar Lux tot watt/m2