Bärbar Luxmeter: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Detta projekt handlar om att göra bärbar luxmeter. Det kan användas i skolor, där barn kan mäta olika typer av ljuskällor.

Funktioner:

1. mäta ljusintensiteten i lux.

2. beräkna solstrålning från lux till watt/m2 (faktor 112)

3. laddning av batteri med USB -port

Total kostnad är cirka 13 $ utan fodral. Luxmeter tar 15 mA, så det fungerar länge på ett Li-Ion-batteri.

Steg 1: BOM

För projekt behöver du dessa komponenter (affiliate -länkar, om du vill stödja mig):

Arduino Pro Mini 5V

Länk

MAX44009

• Bredt 0,045 Lux till 188, 000 Lux Range VCC = 1,7V till 3,6V ()
• ICC = 0,65µA driftström
• -40 ° C till +85 ° C temperaturområde
• Länk

OLED -skärm

• Diagonal skärmstorlek: 0,96"
• Antal pixlar: 128 x 64
• Färgdjup: Monokrom (gul och blå)
• Mått: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Arbetsspänning: 3,3 ~ 5V DC
• Effekt: 0,06W
• MaxVinkel:> 160 grader
• Drift: 1/32 Ljusstyrka (cd/m2): 150 (Typ) @ 5V
• Gränssnitt: I2C
• Länk

TP4056

• behöver USB till mikro USB -kabel för laddning
• ingång 5V

Länk

Li-jon batteri

• 3 - 4,2 volt
• Länk

18650 hållare

Länk

Brytbygel

Länk

Kablar och sidhuvud

• hona till hona
• kvinnlig och manlig rubrik
• Länk till kablar
• Länk till stifthuvuden

Steg 2: Krets

Du behöver naturligtvis 5V Arduino för att driva den med Li-Ion-batteri (4, 2 V!)

Anslutningar:

Arduino - MAX44009 (samma för OLED -skärm)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - batteri

VCC - plus terminal (max 5 V för Arduino 5V)

Arduino - switchbygel

GND - första switcher

TP4056 - omkopplare

OUT - - andra omkopplare

Batteri - omkopplare

minus terminal - första och andra switcher

Steg 3: Kod

#omfatta

#inkludera #inkludera

#omfatta

#inkludera "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

float lux; float watt; // OLED display TWI address #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display (-1); // starta om display med återställningsknapp på arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // visa en rad text display.setTextSize (1); display.setTextColor (VIT); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } void loop () {lux = Lux. GetLux (); // få lux watt = Lux. GetWpm (); // få watt/m2, endast för SUN -källans display.fillRect (1, 20, 100, 100, SVART); // skapa svart rektangel på värden position display.setCursor (1, 40); display.print (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"); display.display (); fördröjning (1000); }

Steg 4: Lödning

Jag skapar på prototypkort uttag för Arduino Pro Mini och stift för att ansluta andra saker. Jag bygger också enkelt fodral av plywood. Använd dragkedja av plast med dragkedja för montering av display till dörr, även för skarvar.

Steg 5: Laddning

Jag monterar laddningsmodul - TP4056 till luxmeter. Rött ljus som visar laddning, blått ljus är inte ansluten usb -kabel (mikro -usb). Med strömbrytare kan jag slå på/av laddning.

Steg 6: Formell lektionsplan

1. Läraren beskriver vad som är lux, watt och beskriver hur man arbetar med luxmeter.

2. Eleverna får uppgiften att mäta lux:

a, välj ljuskällor och mät avståndet från källan med hjälp av längdmätare

b, mäta ljuskällans intensitet

c, skriv alla värden till tabellen.

Steg 7: Egen mätning

1. Gatulampa ger 5 - 25 lux, beror troligen på ljuskällans höjd.
2. Dagsljus ger 80 000 - 100 000 lux, beroende på vinkel mellan sensor och solstrålar.
3. Sol under moln under solig dag 15 000 lux
4. LCD -skärm ger mig 78 lux (0 cm avstånd), 63 lux (10 cm), 50 lux (20cm)
5. smartphone 60 lux (0 cm)
6. inne i rummet under solig dag indragna persienner 60 lux

För beräkning av Watt/m2 behöver du veta ljuseffekten (i lumen per watt).

För solen är det cirka 110 lumen/W (på horisontellt plan), 96 lumen/W (på direkt solstrålar).

Så för Sun får jag direkt 700 - 900 W/m2 intensitet.

Lux till watt/m2 kalkylator