Un dispozitiv de măsurare a indicelui UV vorbitor, utilizând senzorul VEML6075 și Little Buddy Talker: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Vin veri! Soarele strălucește! Ceea ce este minunat.

Dar, pe măsură ce radiațiile ultraviolete (UV) devin din ce în ce mai intense, oamenii ca mine au pistrui, mici insule maro înotând într-o mare de piele roșie, arsă de soare și mâncărime.

Posibilitatea de a avea informații în timp real disponibile cu privire la intensitatea luminii ultraviolete care vă ating pielea ar crește gradul de conștientizare și ar reduce riscul de deteriorare a pielii. Deci, de ce să nu construiesc un dispozitiv simplu în acest scop? Am decis să folosesc senzorul UV VEML6075 care permite măsurarea atât a UV-A, cât și a UV-B, oferind astfel valori mai precise decât mulți alți senzori disponibili (a se vedea ultimul pas pentru detalii). Iar UV-B este partea periculoasă. Dar cum să prezinți valorile măsurate? Barele LED și afișajele OLED sunt frumoase, dar nu prea practice în lumina soarelui. Comunicarea verbală este modalitatea noastră zilnică de transfer de informații, dar până acum este greu să o folosim în proiecte de microcontroler. O nouă opțiune este „Little Buddy Talker” (LBT), un mic breakout care conține un cip cu 254 de cuvinte și le poate „vorbi” printr-un conector pentru căști. Fiecare cuvânt este definit de o adresă, practic un număr, și este foarte ușor să lase LBT să vorbească în propoziții. Pentru sarcini mai complexe puteți utiliza biblioteca Arduino "Word100" pentru a controla LBT.

Dispozitivul descris în cele ce urmează este format dintr-un senzor VEML6075, un Arduino și Little Buddy Talker, este foarte ușor de configurat și poate fi alimentat de un pachet de alimentare USB sau de baterii, în funcție de microcontrolerul utilizat.

Dacă preferați să păstrați informațiile despre indexul UV private, utilizați căști. Un difuzor mic cu baterie ar putea fi o soluție bună pentru școli, grădinițe sau alte locuri publice. Aș dori să menționez proiectul Kickstarter în desfășurare pentru Big Buddy Talker, care conține peste 1000 de cuvinte.

Și nu uitați să purtați protecție solară

Pasul 1: Materiale necesare

VEML6075 UV A&B senzor breakout - Am primit-o pe a mea de la Aliexpress pentru aproximativ 10 USD

Schimbator de nivel 5V -> 3V - necesar deoarece VEML6075 are o logică de 3V. Sunt disponibile pentru câțiva $ / €.

Little Buddy Talker - disponibil de pe www.engineeringshock.com la 25 CA $

Microcontroler compatibil Arduino Uno - Am folosit un MonkMakesDuino, dar orice versiune ar trebui să funcționeze

Cabluri de panou și jumper

Difuzoare și / sau telefoane cu căști - în funcție de aplicația dvs.

Puterea USB O zi însorită!

Pasul 2: Asamblare și utilizare

Pentru a pune dispozitivul în funcțiune este destul de simplu:

• plasează-ți Arduino, schimbătorul de nivel, breakout-ul VEML6075 și Little Buddy Talker pe panoul tău.
• Utilizați unul dintre șinele de alimentare de pe placa de pâine pentru 3V și unul pentru 5V, conectați-le la sol, la porturile de 3V și 5V ale Arduino.
• conectați porturile de alimentare ale schimbătorului de nivel la șinele de alimentare corespunzătoare
• conectați două porturi de date pe partea 5V a schimbătorului de nivel la porturile SDA (A4) și SDA (A5) ale Arduino
• conectați porturile de date corespunzătoare de pe partea 3V cu porturile SCL și SDA ale senzorului
• conectați porturile GND și VCC ale senzorului la masă și 3V
• conectați LBT la Arduino și alimentați: LBT 5V la 5V, LBT GD la masă, LBT DI la Arduino 11, LBT SC la Arduino 13, LBT CS la Arduino 10

Instalați bibliotecile software necesare în IDE. Biblioteca "VEML7065" pe care am folosit-o poate fi găsită la 14core (vezi pasul următor). „Wire” este necesar pentru comunicarea I2C cu senzorul, „SPI” pentru comunicarea cu Little Buddy Talker prin SPI.

Rulați scriptul furnizat (consultați pasul următor).

Valorile UV Raw, UV-A, UV-B și UV și alte informații sunt afișate pe monitorul serial.

Indicele UV măsurat este „vorbit” de LBT. VEML6075 calculează indicele UV foarte precis, dar deoarece „punct” lipsește în setul de cuvinte din LBT, valorile sunt date ca: „nivel” - valoare (ca număr întreg, „zero” la „doisprezece”) - „ridicat” / „scăzut” (dacă restul este peste sau sub 0,5), care ar trebui să fie suficient de bun pentru majoritatea aplicațiilor.

Puteți schimba scriptul pentru a modifica frecvența cu care sunt luate măsurătorile și ce se măsoară și pentru a le trimite la monitorul serial. Cu un pic de programare, puteți chiar să definiți nivelurile de prag pentru un „avertisment” (LBT: 148 / 0x94), „alert” (LBT: 143 / 0x8f) sau „alarmă” (LBT: 142 / 0x8e).

Pentru a măsura nivelul maxim de UV trebuie să direcționați senzorul direct către soare

Pasul 3: Scriptul

În mare măsură, scenariul este o compilație a lucrărilor altora pe care aș dori să le mulțumesc.

Am folosit scriptul VEML6075 preluat din 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, de unde puteți descărca și biblioteca VEML6075 necesară.

O altă opțiune ar fi scriptul și biblioteca de la schizobovine:

Scenariul meu măsoară, interpretează un număr și îi spune lui Little Buddy Talker ce cuvinte să vorbească. Deoarece fiecare dintre cele 254 de cuvinte de pe LBT are un număr index, de ex. 209 sau 0xd1 pentru „nivel”, trebuie doar să trimiteți aceste numere. În ceea ce privește valorile indicelui UV (0-12), am folosit funcția „hartă” pentru a „traduce” valorile în cuvintele „zero” (54, 0x 36) până la „doisprezece” (66, 0x42).

După cum s-a menționat anterior, o valoare a indicelui UV de 4.3 este dată ca „patru scăzute” și 5.7 ca „cinci mari”.

Dacă doriți să optimizați scriptul, vă rugăm să aruncați o privire în lista atașată de cuvinte conținute în LBT.

Pasul 4: Outlook

Cu un mic efort suplimentar, ar trebui să poată pune toate piesele într-o cutie mică, care să permită măsurarea indicelui UV oriunde v-ați duce: în timp ce schiați, faceți drumeții, mergeți cu bicicleta, faceți un picnic sau la plajă.

O altă opțiune ar fi plasarea senzorului pe o pălărie sau capac și plasarea cutiei cu componentele electronice în altă parte.

Sau pentru a construi un script care estimează doza cumulativă de UV pe care ați primit-o și vă spune când trebuie să plecați la umbră.

Dar nu uita niciodată: folosește protecție solară !!!

Pasul 5: Linkuri și informații suplimentare

Mai jos găsiți link-uri către proiecte similare și informații suplimentare despre subiect:

DIY UV Meter cu Arduino și un ecran Nokia 5110 - https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With… - este un instrument foarte frumos care poate fi instruit folosind mai multe componente de zi cu zi și oferă, de asemenea, o mulțime de informații de fundal.

Vară se apropie! Să facem un detector UV portabil - https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-… - descrie o soluție mobilă frumoasă într-o cutie cu o bară LED ca indicator. Se bazează pe platforma Seed Grove folosind un breakout cu un senzor de lumină SI1145. Acest senzor nu măsoară de fapt UV, dar calculează indicele UV de la intensitățile luminii vizibile și IR.

Un alt proiect care utilizează un focar SI1145 este găsit la Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - oferind soluția obișnuită completă Adafruit. Au chiar o „Flora” a versiunii senzorului pe care o puteți fixa pe pânză.

Adafruit (și altele) oferă, de asemenea, breakouts pentru senzorul VEML6070. Acest senzor măsoară de fapt UV, dar vă va oferi valori de măsurare precise, dar nu un indice UV ușor de interpretat.

O mulțime de informații generale se găsesc pe site-ul web EPA Sunsafety, de ex. la:

Fișa tehnică pentru VEML6075 poate fi găsită aici:

Și aș recomanda să aruncăm o privire pe următoarea foaie de aplicație care oferă multe informații de fundal și de unde luasem imaginile spectrului: