En talande UV-indexmätare med VEML6075-sensorn och Little Buddy Talker: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Sommarna kommer! Solen skiner, vilket är fantastiskt.

Men eftersom ultraviolett (UV) strålning blir mer intensiv, får människor som jag fräknar, små bruna öar som simmar i ett hav av röd, solbränd, kliande hud.

Att kunna ha realtidsinformation tillgänglig om intensiteten av UV-ljuset som når din hud skulle öka medvetenheten och minska risken för hudskador. Så varför inte bygga en enkel enhet för detta ändamål? Jag bestämde mig för att använda VEML6075 UV-sensorn som gör det möjligt att mäta både UV-A och UV-B, och därigenom ge mer exakta värden än många andra sensorer tillgängliga (se sista steget för detaljer). Och UV-B är den farliga delen. Men hur presenterar vi mätvärdena? LED -staplar och OLED -skärmar är trevliga, men inte för praktiska i starkt solsken. Verbal kommunikation är vårt dagliga sätt att överföra information, men hittills är det svårt att använda det i mikrokontrollerprojekt. Ett nytt alternativ är "Little Buddy Talker" (LBT), ett litet breakout som innehåller ett chip med 254 ord och kan "tala" dem via en hörlursanslutning. Varje ord definieras av en adress, i grunden ett tal, och det är väldigt lätt att låta LBT tala i meningar. För mer komplexa uppgifter kan du använda "Word100" Arduino -biblioteket för att styra LBT.

Enheten som beskrivs i det följande består av en VEML6075 sensor breakout, en Arduino och Little Buddy Talker, är mycket enkel att installera och kan drivas av ett USB -batteri eller batterier, beroende på vilken mikrokontroller som används.

Om du föredrar att hålla UV -indexinformationen privat, använd hörlurar. En liten batteridriven högtalare kan vara en bra lösning för skolor, dagis eller andra offentliga platser. Jag vill nämna det pågående Kickstarter-projektet för Big Buddy Talker, som innehåller över 1000 ord.

Och glöm inte att bära solskyddsmedel

Steg 1: Material som krävs

VEML6075 UV A&B sensor breakout - Jag fick min från Aliexpress för cirka 10 US $

5V -> 3V nivåväxel - krävs eftersom VEML6075 har en 3V logik. De är tillgängliga för några $/€.

Little Buddy Talker - tillgänglig från www.engineeringshock.com för 25 CA $

Arduino Uno -kompatibel mikrokontroller - Jag använde en MonkMakesDuino, men vilken version som helst borde fungera

Brödbräda och bygelkablar

Högtalare och/eller hörlurar - beroende på din applikation

USB power pack En solig dag!

Steg 2: Montering och användning

Att få igång enheten är ganska rakt fram:

• placera din Arduino, nivåväxel, VEML6075 breakout och Little Buddy Talker på din brödbräda.
• Använd en av strömskenorna på brödbrädet för 3V och en för 5V, anslut dem till marken, 3V och 5V -portarna på din Arduino.
• Anslut nivågivarens kraftportar till lämpliga kraftskenor
• anslut två dataporter på 5V -sidan av nivåskiftaren till SDA (A4) och SDA (A5) portar på Arduino
• anslut motsvarande dataporter på 3V -sidan med sensorns SCL- och SDA -portar
• anslut GND- och VCC -portarna på sensorn till Ground och 3V
• anslut LBT till Arduino och ström: LBT 5V till 5V, LBT GD till jord, LBT DI till Arduino 11, LBT SC till Arduino 13, LBT CS till Arduino 10

Installera de nödvändiga programvarubiblioteken i IDE. "VEML7065" -biblioteket som jag använde finns på 14core (se nästa steg). "Wire" krävs för I2C -kommunikationen med sensorn, "SPI" för kommunikationen med Little Buddy Talker via SPI.

Kör det medföljande skriptet (se nästa steg).

UV Raw, UV-A, UV-B och UV indexvärden och annan information visas på den seriella monitorn.

Det uppmätta UV -indexet "talas" av LBT. VEML6075 beräknar UV -index mycket exakt, men eftersom "punkt" saknas i uppsättningen ord i LBT ges värden som: "nivå" - värde (som heltal, "noll" till "tolv") - "hög"/"låg" (om resten är över eller under 0,5), vilket borde vara tillräckligt bra för de flesta applikationer.

Du kan ändra skriptet för att ändra hur ofta mätningar görs och vad som mäts och skicka till den seriella bildskärmen. Med lite programmering kan du till och med definiera tröskelnivåer för en "varning" (LBT: 148/0x94), "varning" (LBT: 143/0x8f) eller "larm" (LBT: 142/0x8e).

För att mäta den maximala UV -nivån måste du rikta sensorn direkt till solen

Steg 3: Skriptet

I stor utsträckning är manuset en sammanställning av andras arbete som jag skulle vilja tacka.

Jag använde VEML6075-skriptet från 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, där du också kan ladda ner det nödvändiga VEML6075-biblioteket.

Ett annat alternativ skulle vara manus och bibliotek av schizobovine:

Mitt manus tar i princip en mätning, gör lite tolkning av tal och berättar för den lilla kompisen Talker vilka ord som ska talas. Eftersom var och en av de 254 orden på LBT har ett indexnummer, t.ex. 209 eller 0xd1 för "nivå", du måste bara skicka dessa nummer. När det gäller UV -indexvärden (0 till 12) använde jag funktionen 'karta' för att 'översätta' värdena till orden "noll" (54, 0x 36) upp till "tolv" (66, 0x42).

Som nämnts tidigare ges ett UV -indexvärde som 4,3 som "fyra låga" och 5,7 som "fem höga".

Om du vill optimera manuset, ta en titt på den bifogade listan med ord i LBT.

Steg 4: Outlook

Med lite extra ansträngning bör den kunna lägga alla bitar i en liten låda som gör det möjligt att mäta UV -index var du än går: medan du åker skidor, vandrar, cyklar, har en picknick eller på stranden.

Ett annat alternativ skulle vara att placera sensorn på en hatt eller keps och placera lådan med elektroniken någon annanstans.

Eller för att bygga ett manus som uppskattar den kumulativa UV-dos du har fått och berättar när du ska lämna skuggan.

Men glöm aldrig: Använd solskyddsmedel !!!

Steg 5: Länkar och ytterligare information

Nedan hittar du länkar till liknande projekt och ytterligare information om ämnet:

DIY UV-mätare med Arduino och en Nokia 5110-skärm-https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With…-är en mycket trevlig instruktion som använder mer vardagliga komponenter och ger också mycket bakgrundsinformation.

Sommaren är på väg! Låt oss göra en bärbar UV-detektor-https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-…-beskriver en trevlig mobil lösning i en låda med en LED-bar som indikator. Den är baserad på Seed Grove -plattformen med en breakout med en SI1145 -ljussensor. Denna sensor mäter faktiskt inte UV utan beräknar UV -index från synliga och IR -ljusintensiteter.

Ett annat projekt som använder ett SI1145 -utbrott finns på Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - som erbjuder den vanliga kompletta Adafruit -lösningen. De har till och med en "Flora" av sensorversionen som du kan fixa på duk.

Adafruit (och andra) erbjuder också breakouts för VEML6070 -sensorn. Denna sensor mäter faktiskt UV, men ger dig exakta mätvärden, men inte ett lätt att tolka UV -index.

Mycket allmän information finns på EPA Sunsafety -webbplatsen, t.ex. på:

Databladet för VEML6075 hittar du här:

Och jag skulle rekommendera att titta på följande applikationsblad med mycket bakgrundsinformation och varifrån jag hade tagit spektrabilderna: