Bærbart luxmeter: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Dette projekt handler om at lave bærbar luxmeter. Det kan bruges i skoler, hvor børn kan måle forskellige slags lyskilder.

Funktioner:

1. mål lysintensitet i lux.

2. beregne solbestråling fra lux til watt/m2 (faktor 112)

3. opladning af batteri ved hjælp af USB -port

Samlede omkostninger er omkring 13 $ uden sag. Luxmeter tager 15 mA, så det fungerer længe på et Li-Ion batteri.

Trin 1: BOM

Til projekt har du brug for disse komponenter (tilknyttede links, hvis du vil støtte mig):

Arduino Pro Mini 5V

Link

MAX44009

• Bred 0,045 Lux til 188, 000 Lux Range VCC = 1,7V til 3,6V ()
• ICC = 0,65µA Driftsstrøm
• -40 ° C til +85 ° C temperaturområde
• Link

OLED display

• Diagonal skærmstørrelse: 0,96"
• Antal pixels: 128 x 64
• Farvedybde: Monokrom (gul og blå)
• Dimension: 27,8 x27,3x 4,3 mm
• Arbejdsspænding: 3,3 ~ 5V DC
• Effekt: 0,06W
• Max synsvinkel:> 160 grader
• Drift: 1/32 Lysstyrke (cd/m2): 150 (Typ) @ 5V
• Grænseflade: I2C
• Link

TP4056

• har brug for USB til mikro USB -kabel til opladning
• input 5V

Link

Li-ion batteri

• 3 - 4,2 volt
• Link

18650 holder

Link

Skift jumper

Link

Kabler og header

• kvinde til kvinde
• kvindelig og mandlig header
• Link til kabler
• Link til pinhoveder

Trin 2: Kredsløb

Du skal selvfølgelig bruge 5V Arduino for at drive den med Li-Ion batteri (4, 2 V!)

Tilslutninger:

Arduino - MAX44009 (samme for OLED -skærm)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - batteri

VCC - plus terminal (maks. 5 V til Arduino 5V)

Arduino - switch jumper

GND - første switcher

TP4056 - switch jumper

OUT - - anden switcher

Batteri - switch jumper

minus terminal - første og anden switcher

Trin 3: Kode

#omfatte

#include #include

#omfatte

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

float lux; float watt; // OLED-display TWI-adresse #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display (-1); // genstart display med nulstillingsknap på arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begynder (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // vis en linje med tekst display.setTextSize (1); display.setTextColor (HVID); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } hulrum () {lux = Lux. GetLux (); // få luxs watt = Lux. GetWpm (); // få watt/m2, kun for SUN -kilde display.fillRect (1, 20, 100, 100, SORT); // opret sort rektangel på værdier 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 (); forsinkelse (1000); }

Trin 4: Lodning

Jeg opretter på prototype board stik til Arduino Pro Mini og pins til at forbinde andre ting. Jeg bygger også en enkel kasse af krydsfiner. Brug plastik lynlås kabel til montering af display til dør, også til samlinger.

Trin 5: Opladning

Jeg monterer opladningsmodul - TP4056 til luxmeter. Rødt lys viser opladning, blåt lys ikke tilsluttet usb -kabel (mikro usb). Med switch -jumper kan jeg tænde/slukke opladningen.

Trin 6: Formel lektionsplan

1. Læreren beskriver, hvad der er lux, watt og beskriver, hvordan man arbejder med luxmeter.

2. Eleverne får til opgave at måle lux:

a, vælg lyskilder, og mål afstanden fra kilden ved hjælp af længdemåler

b, mål intensiteten af lyskilden

c, skriv alle værdier til tabellen.

Trin 7: Egen måling

1. Gadelampe giver 5 - 25 lux, afhænger sandsynligvis af lyskildens højde.
2. Dagslys giver 80 000 - 100 000 lux, afhængig af vinkel mellem sensor og solstråler.
3. Sol under sky under solskinsdag 15 000 lux
4. LCD -skærm giver mig 78 lux (0 cm afstand), 63 lux (10 cm), 50 lux (20cm)
5. smartphone 60 lux (0 cm)
6. inde i rummet i løbet af solskinsdag tilbagetrukne persienner 60 lux

Til beregning Watt/m2 skal du kende lysudbytte (i lumen pr. Watt).

For Solen er det omkring 110 lumen/W (på vandret plan), 96 lumen/W (på direkte solstråler).

Så for Sun får jeg direkte 700 - 900 W/m2 intensitet.

Lux til watt/m2 lommeregner