Draagbare luxmeter - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Dit project gaat over het maken van een draagbare luxmeter. Het kan worden gebruikt in scholen, waar kinderen verschillende soorten lichtbronnen kunnen meten.

Functies:

1. meet de lichtintensiteit in lux.

2. bereken de zonnestraling van lux naar watt/m2 (factor 112)

3. batterij opladen via USB-poort

Totale kosten zijn ongeveer 13 $ zonder koffer. Luxmeter neemt 15 mA in beslag, dus hij werkt lang op één Li-Ion-batterij.

Stap 1: Stuklijst

Voor het project heb je deze componenten nodig (affiliate links, als je me wilt steunen):

Arduino Pro Mini 5V

Koppeling

MAX44009

• Breed 0.045 Lux tot 188.000 Lux Bereik VCC = 1.7V tot 3.6V ()
• ICC = 0,65 µA bedrijfsstroom
• -40 °C tot +85 °C Temperatuurbereik
• Koppeling

OLED-scherm

• Diagonale schermgrootte: 0,96"
• Aantal pixels：128 x 64
• Kleurdiepte: zwart-wit (geel en blauw)
• Afmeting: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Werkspanning: 3,3 ~ 5V DC
• Vermogen: 0.06W
• Max Kijkhoek:> 160 graden
• Plicht：1/32Helderheid (cd/m2)：150 (Typ) @ 5V
• Interface (I2C)
• Koppeling

TP4056

• USB-naar-micro-USB-kabel nodig om op te laden
• ingang 5V

Koppeling

Li-ion batterij

• 3 - 4,2 Volt
• Koppeling

18650 houder

Koppeling

Schakel jumper

Koppeling

Kabels en header

• vrouw naar vrouw
• vrouwelijke en mannelijke koptekst
• Link naar kabels
• Link naar pin-headers

Stap 2: Circuit

Je hebt natuurlijk 5V Arduino nodig om hem van stroom te voorzien met Li-Ion batterij (4, 2 V!)

Aansluitingen:

Arduino - MAX44009 (hetzelfde voor OLED-display)

A4 - VIB

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - batterij

VCC - plus-aansluiting (max. 5 V voor Arduino 5V)

Arduino - schakel jumper

GND - eerste switcher

TP4056 - schakelaar jumper

OUT - - tweede schakelaar

Batterij - schakelaar jumper

min terminal - eerste en tweede switcher

Stap 3: Coderen

#erbij betrekken

#include #include

#erbij betrekken

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

vlotter lux; vlotter watt; // OLED-display TWI-adres #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display (-1); // herstart display met reset-knop op arduino void setup () { Lux. Begin (0, 188000); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay(); weergave.weergave(); // toon een regel tekst display.setTextSize(1); display.setTextColor(WIT); display.setFont(&FreeSerif9pt7b); display.setCursor(1, 15); display.print("MAX44009"); weergave.weergave(); } void loop() { lux=Lux. GetLux(); // krijg luxs watt =Lux. GetWpm(); // haal watts/m2, alleen voor SUN-bron display.fillRect (1, 20, 100, 100, ZWART); // maak een zwarte rechthoek op de waarden positie 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"); weergave.weergave(); vertraging (1000); }

Stap 4: Soldeer

Ik maak op prototype board socket voor Arduino Pro Mini en pinnen om andere dingen aan te sluiten. Ik bouw ook een eenvoudige behuizing van multiplex. Gebruik Plastic Zip Cable Wire voor montage van display aan deur, ook voor verbindingen.

Stap 5: Opladen

Ik monteer laadmodule - TP4056 op luxmeter. Rood licht toont opladen, blauw licht niet aangesloten USB-kabel (micro-usb). Met schakeljumper kan ik het opladen in-/uitschakelen.

Stap 6: Formeel lesplan

1. Docent beschrijft wat lux is, watt en beschrijft hoe je met luxmeter werkt.

2. Studenten krijgen de taak om luxs te meten:

a, kies lichtbronnen en meet de afstand tot de bron met behulp van een lengtemeter

b, meet de intensiteit van de lichtbron

c, schrijf alle waarden naar de tabel.

Stap 7: Eigen meting

1. Straatlantaarn geeft 5 - 25 lux, waarschijnlijk afhankelijk van hoogte lichtbron.
2. Daglicht geeft 80 000 - 100 000 lux, afhankelijk van de hoek tussen sensor en zonnestralen.
3. Zon onder bewolking tijdens zonnige dag 15 000 lux
4. LCD-monitor geeft me 78 lux (0 cm afstand), 63 lux (10 cm), 50 lux (20 cm)
5. smartphone 60 lux (0 cm)
6. binnenkamer tijdens zonnige dag oprolbare zonwering 60 lux

Voor de berekening van Watt/m2 moet u de lichtopbrengst weten (in lumen per watt).

Voor zon is dit ongeveer 110 lumen/W (op horizontaal vlak), 96 lumen/W (op directe zonnestralen).

Dus voor Sun krijg ik een directe intensiteit van 700 - 900 W/m2.

Lux naar watt/m2 rekenmachine