Isang Device ng Pagsukat sa UV-index na Pagsusukat, Gamit ang VEML6075 Sensor at ang Little Buddy Talker: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Mga darating na tag-init! Ang araw ay nagniningning! Alin ang mahusay.

Ngunit habang lumalakas ang radiation ng ultraviolet (UV), ang mga taong katulad ko ay nagkakaroon ng mga pekas, maliit na kayumanggi na mga isla na lumalangoy sa isang dagat na pula, sunog, nangangati na balat.

Ang pagkakaroon ng real-time na impormasyon na magagamit sa tindi ng ilaw ng UV na umaabot sa iyo sa balat ay magpapataas ng kamalayan at mabawasan ang peligro ng pinsala sa balat. Kaya't bakit hindi bumuo ng isang simpleng aparato para sa hangaring ito? Nagpasiya akong gamitin ang sensor ng VEML6075 UV na nagbibigay-daan upang masukat ang parehong UV-A at UV-B, at sa gayon magbigay ng mas tumpak na mga halaga pagkatapos ng maraming iba pang mga sensor na magagamit (tingnan ang huling hakbang para sa mga detalye). At ang UV-B ay ang mapanganib na bahagi. Ngunit paano ipakita ang mga sinusukat na halaga? Ang mga LED bar at OLED display ay maganda, ngunit hindi masyadong praktikal sa maliwanag na sikat ng araw. Ang pandiwang komunikasyon ay ang aming pang-araw-araw na paraan ng paglilipat ng impormasyon, ngunit sa ngayon mahirap ito gamitin sa mga proyekto ng microcontroller. Ang isang bagong pagpipilian ay ang "Little Buddy Talker" (LBT), isang maliit na breakout na naglalaman ng isang maliit na tilad na may 254 mga salita at maaaring 'masalita' ang mga ito sa pamamagitan ng isang konektor ng headphone. Ang bawat salita ay tinukoy ng isang address, karaniwang isang numero, at napakadaling hayaan ang LBT na magsalita sa mga pangungusap. Para sa mas kumplikadong mga gawain maaari mong gamitin ang "Word100" Arduino library upang makontrol ang LBT.

Ang aparato na inilarawan sa sumusunod ay binubuo ng isang breakup ng sensor ng VEML6075, isang Arduino at ang Little Buddy Talker, napakadaling i-set up at maaaring pinalakas ng isang USB power pack o baterya, depende sa ginamit na microcontroller.

Kung mas gusto mong panatilihing pribado ang impormasyon sa index ng UV, gumamit ng mga headphone. Ang isang maliit na speaker na hinihimok ng baterya ay maaaring maging isang mahusay na solusyon para sa mga paaralan, mga kindergarten o iba pang mga pampublikong lugar. Nais kong banggitin ang nagpapatuloy na proyekto ng Kickstarter para sa Big Buddy Talker, na naglalaman ng higit sa 1000 mga salita.

At huwag kalimutang magsuot ng sunscreen

Hakbang 1: Kinakailangan ang Mga Materyal

VEML6075 UV A & B sensor breakout - Nakuha ko ang mula sa Aliexpress para sa halos 10 US $

5V -> 3V level shifter - kinakailangan bilang ang VEML6075 ay may 3V na lohika. Magagamit ang mga ito para sa ilang $ / €.

Little Buddy Talker - magagamit mula sa www.engineeringshock.com sa 25 CA $

Arduino Uno katugmang microcontroller - Gumamit ako ng isang MonkMakesDuino, ngunit ang anumang bersyon ay dapat na gumana

Mga kable ng Breadboard at jumper

Speaker at / o mga head phone - depende sa iyong aplikasyon

USB power pack Isang maaraw na araw!

Hakbang 2: Assembly at Paggamit

Upang mai-andar ang aparato ay medyo tuwid:

• ilagay ang iyong Arduino, level shifter, VEML6075 breakout at ang Little Buddy Talker sa iyong breadboard.
• Gumamit ng isa sa mga riles ng kuryente sa tinapay board para sa 3V at isa para sa 5V, ikonekta ang mga ito sa lupa, 3V at 5V port ng iyong Arduino.
• ikonekta ang mga port ng kuryente ng antas ng shifter sa naaangkop na mga riles ng kuryente
• ikonekta ang dalawang mga port ng data sa 5V na bahagi ng antas ng shifter sa SDA (A4) at SDA (A5) na mga port ng Arduino
• ikonekta ang kaukulang mga port ng data sa panig ng 3V sa mga port ng SCL at SDA ng sensor
• ikonekta ang mga port ng GND at VCC ng sensor sa Ground at 3V
• ikonekta ang LBT sa Arduino at lakas: LBT 5V hanggang 5V, LBT GD sa lupa, LBT DI sa Arduino 11, LBT SC sa Arduino 13, LBT CS sa Arduino 10

I-install ang kinakailangang mga library ng software sa IDE. Ang librong "VEML7065" na ginamit ko ay matatagpuan sa 14core (tingnan ang susunod na hakbang). Kinakailangan ang "Wire" para sa komunikasyon ng I2C sa sensor, "SPI" para sa komunikasyon sa Little Buddy Talker sa pamamagitan ng SPI.

Patakbuhin ang ibinigay na script (tingnan ang susunod na hakbang).

Ang mga halaga ng UV Raw, UV-A, UV-B at UV index at iba pang impormasyon ay ipinapakita sa serial monitor.

Ang sinusukat na UV index ay "sinasalita" ng LBT. Ang VEML6075 ay kinakalkula ang UV index na napaka tumpak, ngunit bilang "point" ay nawawala sa hanay ng mga salita ng LBT, ang mga halaga ay ibinibigay bilang: "antas" - halaga (bilang buong bilang, "zero" hanggang "labindalawa") - "mataas" / "mababa" (kung ang natitira ay nasa itaas o mas mababa sa 0.5), na dapat ay sapat na mabuti para sa karamihan ng mga application.

Maaari mong baguhin ang script upang baguhin kung gaano kadalas kinukuha ang mga sukat at kung ano ang sinusukat at ipadala sa serial monitor. Sa kaunting programa maaari mo ring tukuyin ang mga antas ng threshold para sa isang "babala" (LBT: 148 / 0x94), "alert" (LBT: 143 / 0x8f) o "alarm" (LBT: 142 / 0x8e).

Upang masukat ang maximum na antas ng UV kailangan mong idirekta ang sensor nang direkta sa araw

Hakbang 3: Ang Script

Sa malaking lawak, ang script ay isang pagtitipon ng gawain ng iba na nais kong pasalamatan.

Ginamit ko ang VEML6075 script na kinuha mula sa 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, kung saan maaari mo ring i-download ang kinakailangang library ng VEML6075.

Ang isa pang pagpipilian ay ang script at library ni schizobovine:

Ang aking script ay karaniwang tumatagal ng isang pagsukat, gumagawa ng kaunting interpretasyon sa bilang at sinasabi sa Little buddy Talker kung aling mga salita ang sasabihin. Tulad ng bawat isa sa 254 na mga salita sa LBT ay mayroong isang numero ng index, hal. 209 o 0xd1 para sa "antas", kailangan mo lamang ipadala ang mga numerong ito. Tungkol sa mga halaga ng index ng UV (0 hanggang 12) Ginamit ko ang pagpapaandar na 'mapa' upang 'isalin' ang mga halaga sa mga salitang "zero" (54, 0x 36) hanggang sa "labindalawa" (66, 0x42).

Tulad ng nabanggit kanina, ang isang UV index na halaga bilang 4.3 ay ibinibigay bilang "apat na mababa" at 5.7 bilang "limang mataas".

Kung nais mong i-optimize ang script, mangyaring tumingin sa nakalakip na listahan ng mga salitang nakapaloob sa LBT.

Hakbang 4: Outlook

Sa isang maliit na karagdagang pagsisikap dapat nitong mailagay ang lahat ng mga piraso sa isang maliit na kahon na magbibigay-daan upang masukat ang index ng UV kung saan ka man pumunta: habang nag-ski, trekking, nagbisikleta, nagkakaroon ng picnic o sa beach.

Ang iba pang pagpipilian ay upang ilagay ang sensor sa isang sumbrero o takip at ilagay ang kahon sa mga electronics sa ibang lugar.

O upang bumuo ng isang script na tinantya ang pinagsama-samang UV-dosis na iyong natanggap at sinasabi sa iyo kung kailan ka dapat umalis para sa anino.

Ngunit huwag kalimutan: Gumamit ng sunscreen !!!

Hakbang 5: Mga Link at Karagdagang Impormasyon

Makikita mo sa ibaba ang mga link sa mga katulad na proyekto at karagdagang impormasyon sa paksa:

Ang DIY UV Meter With Arduino at isang Nokia 5110 Display - https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With… - ay isang napakagandang itinuturo gamit ang higit pang pang-araw-araw na mga sangkap at nagbibigay din ng maraming impormasyon sa background.

Parating na ang tag-init! DIY natin ng isang Carry-on UV Detector - https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-… - naglalarawan ng isang magandang solusyon sa mobile sa isang kahon na may isang LED bar bilang tagapagpahiwatig. Ito ay batay sa Seed Grove platform gamit ang isang breakout na may SI1145 light sensor. Ang sensor na ito ay hindi tunay na sumusukat sa UV ngunit kinakalkula ang UV index mula sa nakikita at IR light intensities.

Ang isa pang proyekto na gumagamit ng isang SI1145 outbreak ay matatagpuan sa Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - nag-aalok ng karaniwang kumpletong solusyon ng Adafruit. Mayroon pa silang isang "Flora" ng bersyon ng sensor na maaari mong ayusin sa tela.

Nag-aalok din ang Adafruit (at iba pa) ng mga breakout para sa sensor ng VEML6070. Talagang sinusukat ng sensor na ito ang UV, ngunit bibigyan ka ng mga tumpak na halaga ng pagsukat, ngunit hindi isang madaling bigyang kahulugan ang UV index.

Maraming pangkalahatang impormasyon ang matatagpuan sa website ng EPA Sunsafety, hal. sa:

Ang data sheet para sa VEML6075 ay matatagpuan dito:

At inirerekumenda kong tingnan ang sumusunod na sheet ng aplikasyon na nag-aalok ng maraming impormasyon sa background at mula sa kung saan ko kinuha ang mga imahe ng specra: