Mluvící zařízení pro měření UV indexu pomocí senzoru VEML6075 a Little Buddy Talker: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Léto se blíží! Slunce svítí! Což je skvělé.

Ale jak je ultrafialové (UV) záření stále intenzivnější, lidé jako já dostávají pihy, malé hnědé ostrůvky plavou v moři červené, spálené a svěděné kůže.

Možnost mít v reálném čase k dispozici informace o intenzitě ultrafialového světla dopadajícího na vaši kůži by zvýšilo povědomí a snížilo riziko poškození kůže. Proč tedy nevybudovat pro tento účel jednoduché zařízení? Rozhodl jsem se použít UV senzor VEML6075, který umožňuje měřit UV-A i UV-B, a tím dávat přesnější hodnoty než mnoho dalších dostupných senzorů (podrobnosti viz poslední krok). A UV-B je nebezpečná část. Ale jak prezentovat naměřené hodnoty? LED pruhy a OLED displeje jsou pěkné, ale za jasného slunečního svitu příliš praktické. Verbální komunikace je naším každodenním způsobem přenosu informací, ale zatím je těžké ji použít v projektech mikrokontrolérů. Novou možností je „Little Buddy Talker“(LBT), malý odpočinek, který obsahuje čip s 254 slovy a dokáže je „vyslovit“prostřednictvím konektoru pro sluchátka. Každé slovo je definováno adresou, v zásadě číslem, a je velmi snadné nechat LBT mluvit ve větách. U složitějších úkolů můžete k ovládání LBT použít knihovnu Arduino „Word100“.

Níže popsané zařízení se skládá ze senzoru VEML6075, Arduina a Little Buddy Talker, jeho nastavení je velmi snadné a lze jej napájet pomocí USB napájecího zdroje nebo baterií, v závislosti na použitém mikrokontroléru.

Pokud dáváte přednost tomu, aby byly informace o UV indexu soukromé, použijte sluchátka. Malý reproduktor na baterie může být dobrým řešením pro školy, školky nebo jiná veřejná místa. Rád bych zmínil probíhající projekt Kickstarter pro Big Buddy Talker, který obsahuje více než 1000 slov.

A nezapomeňte na opalovací krém

Krok 1: Požadované materiály

VEML6075 UV A&B senzor breakout - ten můj jsem dostal z Aliexpressu asi za 10 US $

Řadič 5V -> 3V - je nutný, protože VEML6075 má logiku 3V. Jsou k dispozici za pár $/€.

Little Buddy Talker - dostupný na www.engineeringshock.com za 25 CA $

Mikrokontrolér kompatibilní s Arduino Uno - použil jsem MonkMakesDuino, ale jakákoli verze by měla fungovat

Breadboard a propojovací kabely

Reproduktorové a/nebo sluchátkové telefony - v závislosti na vaší aplikaci

USB napájecí zdroj Slunečný den!

Krok 2: Sestavení a použití

Zprovoznění zařízení je docela jednoduché:

• umístěte Arduino, řadič úrovně, VEML6075 breakout a Little Buddy Talker na své prkénko.
• Použijte jednu z napájecích lišt na chlebové desce pro 3 V a jednu pro 5 V, propojte je s uzemněním, 3 V a 5 V porty vašeho Arduina.
• připojte napájecí porty řadiče úrovně k příslušným napájecím lištám
• připojte dva datové porty na 5V straně řadiče úrovně k portům SDA (A4) a SDA (A5) na Arduinu
• propojte odpovídající datové porty na straně 3V s porty SCL a SDA senzoru
• připojte porty GND a VCC senzoru k zemi a 3V
• připojte LBT k Arduinu a napájení: LBT 5V až 5V, LBT GD na zem, LBT DI na Arduino 11, LBT SC na Arduino 13, LBT CS na Arduino 10

Nainstalujte požadované softwarové knihovny do IDE. Knihovnu "VEML7065", kterou jsem použil, najdete na 14core (viz další krok). Pro komunikaci I2C se senzorem je vyžadován „Wire“, pro komunikaci s Little Buddy Talker přes SPI „SPI“.

Spusťte poskytnutý skript (viz další krok).

Na sériovém monitoru jsou zobrazeny hodnoty UV Raw, UV-A, UV-B a UV index a další informace.

Naměřený UV index je „namluven“LBT. VEML6075 vypočítává UV index velmi přesně, ale protože v souboru slov LBT chybí „bod“, hodnoty jsou uvedeny jako: „úroveň“- hodnota (jako celé číslo, „nula“až „dvanáct“) - „vysoký“/„nízký“(pokud je zbytek vyšší než nebo nižší než 0,5), což by mělo být dost dobré pro většinu aplikací.

Skript můžete změnit, abyste změnili, jak často se měření provádějí a co se měří a odesílají na sériový monitor. S trochou programování můžete dokonce definovat prahové úrovně pro „varování“(LBT: 148/0x94), „výstrahu“(LBT: 143/0x8f) nebo „alarm“(LBT: 142/0x8e).

Chcete -li změřit maximální úroveň UV záření, musíte snímač nasměrovat přímo na slunce

Krok 3: Skript

Skript je do značné míry kompilací práce ostatních, kterým bych chtěl poděkovat.

Použil jsem skript VEML6075 převzatý ze 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, kde si také můžete stáhnout požadovanou knihovnu VEML6075.

Další možností by byl skript a knihovna od schizobovine:

Můj scénář v zásadě měří, trochu interpretuje čísla a říká Malému kamarádovi, který slova má mluvit. Protože každé z 254 slov na LBT má indexové číslo, např. 209 nebo 0xd1 pro „úroveň“, stačí poslat tato čísla. Pokud jde o hodnoty UV indexu (0 až 12) Použil jsem funkci „map“k „překladu“hodnot na slova „nula“(54, 0x 36) až „dvanáct“(66, 0x42).

Jak již bylo zmíněno dříve, hodnota UV indexu 4,3 je udávána jako „čtyři nízké“a 5,7 jako „pět vysokých“.

Pokud chcete optimalizovat skript, podívejte se do přiloženého seznamu slov obsaženého v LBT.

Krok 4: Výhled

S trochou dalšího úsilí by měl být schopen dát všechny kousky do malé krabičky, která by umožnila měřit UV index, ať jste kdekoli: při lyžování, trekkingu, jízdě na kole, pikniku nebo na pláži.

Další možností by bylo umístit senzor na čepici nebo čepici a krabici s elektronikou umístit jinam.

Nebo vytvořte skript, který odhadne kumulativní dávku UV, kterou jste obdrželi, a řekne vám, kdy byste měli odejít do stínu.

Ale nikdy nezapomeňte: Používejte opalovací krém !!!

Krok 5: Odkazy a další informace

Níže naleznete odkazy na podobné projekty a další informace k tématu:

DIY UV měřič s Arduinem a displejem Nokia 5110-https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With…-je velmi pěkný návod, který využívá více každodenních komponent a také poskytuje spoustu základních informací.

Léto se blíží! Pojďme si udělat vlastní UV detektor-https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-…-popisuje pěkné mobilní řešení v krabici s LED lištou jako indikátorem. Je založen na platformě Seed Grove využívající průlom se světelným senzorem SI1145. Tento senzor ve skutečnosti neměří UV, ale vypočítává UV index podle intenzity viditelného a infračerveného světla.

Další projekt využívající vypuknutí SI1145 je na adrese Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - nabízející obvyklé kompletní řešení Adafruit. Mají dokonce „Floru“verze senzoru, kterou můžete upevnit na látku.

Adafruit (a další) také nabízí vylomeniny pro senzor VEML6070. Tento senzor ve skutečnosti měří UV, ale poskytne vám přesné naměřené hodnoty, ale ne snadno interpretovatelný UV index.

Mnoho obecných informací najdete na webových stránkách EPA Sunsafety, např. na adrese:

Datový list pro VEML6075 najdete zde:

A doporučil bych se podívat na následující aplikační list, který nabízí spoustu podkladových informací a odkud jsem snímky spektra vzal: