Govorljiva merilna naprava z UV-indeksom, ki uporablja senzor VEML6075 in Mali sogovornik: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Prihajajo poletja! Sonce sije! Kar je super.

Ker pa ultravijolično (UV) sevanje postaja vse intenzivnejše, ljudje, kot sem jaz, dobijo pege, majhne rjave otočke, ki plavajo v morju rdeče, sončne in srbeče kože.

Če bi imeli na voljo informacije v realnem času o intenzivnosti UV-svetlobe, ki doseže vašo kožo, bi ozavestili in zmanjšali tveganje za poškodbe kože. Zakaj torej ne bi zgradili preproste naprave za ta namen? Odločil sem se za uporabo UV-senzorja VEML6075, ki omogoča merjenje tako UV-A kot UV-B in s tem poda natančnejše vrednosti od mnogih drugih senzorjev (za podrobnosti glej zadnji korak). In nevarni del je UV-B. Toda kako predstaviti izmerjene vrednosti? LED palice in OLED zasloni so lepi, vendar ne preveč praktični pri močnem soncu. Verbalna komunikacija je naš vsakdanji način prenosa informacij, vendar jo doslej težko uporabljamo pri projektih mikrokrmilnikov. Nova možnost je "Little Buddy Talker" (LBT), majhen prelom, ki vsebuje čip s 254 besedami in jih lahko "govori" prek priključka za slušalke. Vsaka beseda je opredeljena z naslovom, v bistvu številko, zato je zelo enostavno pustiti LBT govoriti v stavkih. Za zahtevnejša opravila lahko za upravljanje LBT uporabite knjižnico Arduino "Word100".

Naprava, opisana v nadaljevanju, je sestavljena iz prekinitve senzorja VEML6075, Arduina in Little Buddy Talkerja, ki je zelo enostavna za nastavitev in se lahko napaja iz napajalnika USB ali baterij, odvisno od uporabljenega mikrokrmilnika.

Če želite, da podatki o indeksu UV ostanejo zasebni, uporabite slušalke. Majhen zvočnik na baterije je lahko dobra rešitev za šole, vrtce ali druga javna mesta. Omenil bi tekoči projekt Kickstarter za Big Buddy Talker, ki vsebuje več kot 1000 besed.

In ne pozabite nositi kreme za sončenje

1. korak: Potrebni materiali

VEML6075 UV A&B senzor zlom - svojega sem dobil od Aliexpressa za približno 10 ameriških dolarjev

5V -> 3V nivojski menjalnik - potrebno, ker ima VEML6075 3V logiko. Na voljo so za nekaj $/€.

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

Arduino Uno združljiv mikrokrmilnik - uporabil sem MonkMakesDuino, vendar bi morala delovati vsaka različica

Kabli za ploščico in mostiček

Zvočniki in/ali slušalke - odvisno od vaše aplikacije

USB napajalnik Sončen dan!

2. korak: Montaža in uporaba

Za zagon naprave je precej preprosto:

• postavite Arduino, nivojski menjalnik, preboj VEML6075 in Little Buddy Talker na vašo ploščo.
• Uporabite eno od tirnic na plošči za kruh za 3V in eno za 5V, jih povežite z ozemljitvenimi, 3V in 5V vrati vašega Arduina.
• priključite napajalna vrata menjalnika nivoja na ustrezne tirnice
• povežite dva podatkovna vrata na 5V strani menjalnika nivoja z vrati SDA (A4) in SDA (A5) Arduina
• priključite ustrezna podatkovna vrata na strani 3 V s vrati SCL in SDA senzorja
• vrata GND in VCC senzorja priključite na ozemljitev in 3V
• priključite LBT na Arduino in napajanje: LBT 5V do 5V, LBT GD na ozemljitev, LBT DI na Arduino 11, LBT SC na Arduino 13, LBT CS na Arduino 10

Namestite potrebne knjižnice programske opreme v IDE. Knjižnico "VEML7065", ki sem jo uporabil, najdete na 14core (glejte naslednji korak). "Wire" je potreben za komunikacijo I2C s senzorjem, "SPI" za komunikacijo z Little Buddy Talker prek SPI.

Zaženite priloženi skript (glejte naslednji korak).

UV-surove vrednosti, UV-A, UV-B in UV indeksi ter druge informacije so prikazane na serijskem monitorju.

Izmerjeni UV indeks "govori" LBT. VEML6075 zelo natančno izračuna UV indeks, a ker v nizu besed LBT manjka "točka", so vrednosti podane kot: "raven" - vrednost (kot celo število, "nič" do "dvanajst") - "visoko"/"nizko" (če je ostanek nad ali pod 0,5), kar bi moralo biti dovolj dobro za večino aplikacij.

Skript lahko spremenite tako, da spremenite, kako pogosto se izvajajo meritve in kaj se meri, ter pošljete na serijski monitor. Z malo programiranja lahko celo določite mejne vrednosti za "opozorilo" (LBT: 148/0x94), "opozorilo" (LBT: 143/0x8f) ali "alarm" (LBT: 142/0x8e).

Za merjenje največje ravni ultravijoličnega sevanja morate senzor usmeriti neposredno na sonce

3. korak: Skript

Scenarij je v veliki meri kompilacija del drugih, ki bi se jim rad zahvalil.

Uporabil sem skript VEML6075 iz 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, kjer lahko prenesete tudi zahtevano knjižnico VEML6075.

Druga možnost bi bila skripta in knjižnica schizobovine:

Moj scenarij v bistvu meri, opravi malo interpretacijo števil in malemu kolegu Talkerju pove, katere besede naj izgovori. Ker ima vsaka od 254 besed na LBT indeksno številko, npr. 209 ali 0xd1 za "raven", samo poslati morate te številke. V zvezi z vrednostmi UV indeksa (0 do 12) sem uporabil funkcijo 'map' za 'prevajanje' vrednosti v besede "nič" (54, 0x 36) do "dvanajst" (66, 0x42).

Kot smo že omenili, je vrednost UV indeksa 4,3 podana kot "štiri nizke" in 5,7 kot "pet visokih".

Če želite optimizirati skript, si oglejte priloženi seznam besed v LBT.

4. korak: Outlook

Z malo dodatnega napora bi moral vse kose dati v majhno škatlo, ki bi omogočala merjenje UV indeksa, kamor koli greste: med smučanjem, trekingom, kolesarjenjem, na pikniku ali na plaži.

Druga možnost bi bila, da senzor namestite na klobuk ali pokrovček in škatlo z elektroniko postavite drugam.

Ali pa sestavite skript, ki oceni kumulativni odmerek UV-ja, ki ste ga prejeli, in vam pove, kdaj morate oditi v senco.

Ampak nikoli ne pozabite: uporabite kremo za sončenje !!!

5. korak: Povezave in dodatne informacije

Spodaj najdete povezave do podobnih projektov in dodatne informacije o tej temi:

DIY UV merilnik z Arduinom in zaslonom Nokia 5110-https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With…-je zelo lepo navodilo, ki uporablja več vsakodnevnih komponent in daje tudi veliko osnovnih informacij.

Poletje prihaja! Let's DIY a Carry-on UV Detector-https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-…-opisuje lepo mobilno rešitev v škatli z LED palico kot indikatorjem. Temelji na platformi Seed Grove, ki uporablja preboj s svetlobnim senzorjem SI1145. Ta senzor dejansko ne meri UV, ampak izračuna UV indeks glede na intenzivnost vidne in IR svetlobe.

Drugi projekt, ki uporablja izbruh SI1145, najdemo na Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… -, ki ponuja običajno popolno rešitev Adafruit. Imajo celo "Floro" različice senzorja, ki jo lahko pritrdite na krpo.

Adafruit (in drugi) ponuja tudi preboje za senzor VEML6070. Ta senzor dejansko meri UV, vendar vam bo dal natančne merilne vrednosti, vendar ni lahko razlagati UV indeksa.

Na spletni strani EPA Sunsafety najdete veliko splošnih informacij, npr. na:

Podatkovni list za VEML6075 najdete tukaj:

Priporočam, da si ogledate naslednji obrazec za uporabo, ki ponuja veliko osnovnih informacij in od kod sem vzel slike spektra: