Přenosný luxmetr: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Tento projekt je o výrobě přenosného luxmetru. Může být použit ve školách, kde děti mohou měřit různé druhy světelných zdrojů.

Funkce:

1. změřte intenzitu světla v luxech.

2. vypočítat sluneční záření z luxů na watty/m2 (faktor 112)

3. nabíjení baterie pomocí USB portu

Celkové náklady se pohybují kolem 13 $ bez pouzdra. Luxmetr má 15 mA, takže bude fungovat dlouho na jednu Li-Ion baterii.

Krok 1: Kusovník

Pro projekt potřebujete tyto komponenty (affiliate odkazy, pokud mě chcete podpořit):

Arduino Pro Mini 5V

Odkaz

MAX44009

• Široký rozsah 0,045 Lux až 188 000 Lux Lux VCC = 1,7 V až 3,6 V ()
• ICC = 0,65 µA provozní proud
• Rozsah teplot -40 ° C až +85 ° C
• Odkaz

OLED displej

• Úhlopříčka obrazovky: 0,96 palce
• Počet pixelů ： 128 x 64
• Barevná hloubka ： Černobílá (žlutá a modrá)
• Rozměry: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Pracovní napětí: 3,3 ~ 5V DC
• Výkon: 0,06 W.
• Maximální pozorovací úhel:> 160 stupňů
• Zatížení ： 1/32 Jas (cd/m2) ： 150 (typ.) Při 5V
• Rozhraní: I2C
• Odkaz

TP4056

• pro nabíjení potřebujete kabel USB na micro USB
• vstup 5V

Odkaz

Li-Ion baterie

• 3 - 4,2 voltů
• Odkaz

Držák 18650

Odkaz

Přepínací propojka

Odkaz

Kabely a záhlaví

• žena k ženě
• ženská a mužská hlavička
• Odkaz na kabely
• Odkaz na záhlaví pinů

Krok 2: Okruh

K napájení Li-Ion baterií (4, 2 V!) Potřebujete samozřejmě 5V Arduino

Připojení:

Arduino - MAX44009 (stejné pro OLED displej)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - baterie

VCC - plus terminál (max. 5 V pro Arduino 5V)

Arduino - přepínač propojky

GND - první přepínač

TP4056 - propojka spínače

OUT - - druhý přepínač

Baterie - propojka spínače

minus terminál - první a druhý přepínač

Krok 3: Kód

#zahrnout

#include #include

#zahrnout

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

float lux; plovoucí watty; // OLED displej TWI adresa #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display (-1); // restart displeje tlačítkem reset na arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // zobrazení řádku textu display.setTextSize (1); display.setTextColor (BÍLÁ); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print („MAX44009“); display.display (); } void loop () {lux = Lux. GetLux (); // získat luxs watts = Lux. GetWpm (); // získejte watty/m2, pouze pro zobrazení zdroje SUN.fillRect (1, 20, 100, 100, ČERNÁ); // vytvoření černého obdélníku na hodnotách pozice zobrazení.setCursor (1, 40); display.print (lux); display.setCursor (80, 40); display.print („lux“); display.setCursor (1, 60); display.print (watty); display.setCursor (80, 60); display.print („W/m“); display.setCursor (115, 55); display.print ("2"); display.display (); zpoždění (1000); }

Krok 4: Pájka

Vytvářím na prototypové zásuvce desky pro Arduino Pro Mini a pinech pro připojení dalších věcí. Také stavím jednoduché pouzdro z překližky. K upevnění displeje ke dveřím použijte také plastový kabelový kabel, také pro spoje.

Krok 5: Nabíjení

K luxmetru připojuji nabíjecí modul - TP4056. Červené světlo ukazuje nabíjení, modré světlo není připojeno USB kabel (micro usb). Pomocí propojky spínače mohu zapnout/vypnout nabíjení.

Krok 6: Formální plán lekce

1. Učitel popište, co jsou luxy, watty, a popište, jak pracovat s luxmetrem.

2. Studenti budou mít za úkol změřit luxy:

a, vyberte světelné zdroje a změřte vzdálenost od zdroje pomocí měřiče délky

b, změřte intenzitu světelného zdroje

c, zapište všechny hodnoty do tabulky.

Krok 7: Vlastní měření

1. Pouliční lampa poskytuje 5 - 25 luxů, pravděpodobně závisí na výšce světelného zdroje.
2. Denní světlo poskytuje 80 000 - 100 000 luxů, v závislosti na úhlu mezi senzorem a slunečními paprsky.
3. Slunce pod mrakem během slunečného dne 15 000 luxů
4. LCD monitor mi dává 78 luxů (vzdálenost 0 cm), 63 luxů (10 cm), 50 luxů (20 cm)
5. smartphone 60 luxů (0 cm)
6. uvnitř místnosti během slunečného dne zatažené rolety 60 luxů

Pro výpočet Wattů/m2 potřebujete znát světelnou účinnost (v lumenech na watt).

U Slunce je to kolem 110 lumenů/W (na horizontální rovině), 96 lumenů/W (na přímých slunečních paprscích).

Takže pro Sun dostanu přímou intenzitu 700 - 900 W/m2.

Kalkulačka luxů na watt/m2