מד לוקס נייד: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

פרויקט זה עוסק בייצור לוקסמטר נייד. ניתן להשתמש בו בבתי ספר, בהם ילדים יכולים למדוד סוגים שונים של מקורות אור.

פונקציות:

1. למדוד את עוצמת האור בלוקס.

2. לחשב קרינה סולארית מלוקס לוואט/מ ר (גורם 112)

3. טעינת סוללה באמצעות יציאת USB

העלות הכוללת היא בסביבות 13 $ ללא מארז. לוקסמטר לוקח 15 mA, כך שזה יעבוד זמן רב על סוללת ליתיום אחת.

שלב 1: בום

לפרויקט אתה צריך רכיבים אלה (קישורים שותפים, אם אתה רוצה לתמוך בי):

Arduino Pro Mini 5V

קישור

MAX44009

• 0.045 לוקס רחב עד 188, 000 טווח לוקס VCC = 1.7V עד 3.6V ()
• ICC = 0.65µA זרם הפעלה
• -40 ° C עד +85 ° C טווח טמפרטורות
• קישור

תצוגת OLED

• גודל מסך אלכסוני: 0.96 אינץ '
• מספר הפיקסלים: 128 x 64
• עומק הצבע: מונוכרום (צהוב וכחול)
• מידות: 27.8 x27.3x 4.3 מ"מ
• מתח עבודה: 3.3 ~ 5V DC
• הספק: 0.06W
• זווית צפייה מקסימלית:> 160 מעלות
• חובה: 1/32 בהירות (cd/m2): 150 (סוג) @ 5V
• ממשק: I2C
• קישור

TP4056

• צריך כבל USB למיקרו USB לטעינה
• קלט 5V

קישור

סוללת ליתיום

• 3 - 4.2 וולט
• קישור

מחזיק 18650

קישור

מגשר מתג

קישור

כבלים וכותרת

• נקבה לנקבה
• כותרת נקבה וגברית
• קישור לכבלים
• קישור לכותרות סיכות

שלב 2: מעגל

אתה צריך כמובן 5V Arduino כדי להפעיל אותו עם סוללת ליתיום (4, 2 V!)

חיבורים:

Arduino - MAX44009 (אותו דבר עבור תצוגת OLED)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

ארדואינו - סוללה

VCC - מסוף פלוס (מקסימום 5 V עבור Arduino 5V)

ארדואינו - מגשר מתג

GND - מחליף ראשון

TP4056 - מגשר מתג

OUT - - מחליף שני

סוללה - מגשר מתג

מסוף מינוס - מחליף ראשון ושני

שלב 3: קוד

#לִכלוֹל

#כלול #כלול

#לִכלוֹל

#כלול "MAX44009.h"

MAX44009 לוקס (0x4A);

צף לוקס; צפים וואטים; // כתובת TWI לתצוגה של OLED #הגדרת OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 תצוגה (-1); // הפעל מחדש את התצוגה עם לחצן איפוס בהגדרת חלל arduino () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // להציג שורה של טקסט display.setTextSize (1); display.setTextColor (לבן); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } לולאת חלל () {lux = Lux. GetLux (); // קבל לוקס ואט = Lux. GetWpm (); // לקבל וואט/מ"ר, רק עבור מקור SUN display.fillRect (1, 20, 100, 100, BLACK); // צור מלבן שחור על מיקום הערכים display.setCursor (1, 40); display.print (lux); display.setCursor (80, 40); display.print ("לוקס"); display.setCursor (1, 60); display.print (וואט); display.setCursor (80, 60); display.print ("W/m"); display.setCursor (115, 55); display.print ("2"); display.display (); עיכוב (1000); }

שלב 4: הלחמה

אני יוצר על גבי אב טיפוס שקע לוח עבור Arduino Pro Mini וסיכות לחיבור דברים אחרים. אני גם בונה מארז פשוט מעץ דיקט. השתמש בחוט כבל רוכסן מפלסטיק להרכבת תצוגה לדלת, גם למפרקים.

שלב 5: טעינה

אני מחבר מודול טעינה - TP4056 ל- luxmeter. אור אדום המראה טעינה, אור כחול לא מחובר כבל USB (מיקרו USB). עם מגשר מתג, אני יכול להפעיל/לכבות את הטעינה.

שלב 6: תוכנית שיעורים רשמית

1. המורה מתאר מהו לוקס, וואט ומתאר כיצד לעבוד עם לוקסמטר.

2. לתלמידים תהיה משימה למדוד לוקס:

א, בחר מקורות אור ומדוד מרחק מהמקור באמצעות מד אורך

ב, למדוד את עוצמת מקור האור

c, כתוב את כל הערכים לטבלה.

שלב 7: מדידה משלך

1. מנורת רחוב נותנת 5 - 25 לוקס, כנראה תלויה בגובה מקור האור.
2. אור יום נותן 80 000 - 100 000 לוקס, תלוי בזווית בין חיישן לקורות השמש.
3. שמש מתחת לענן ביום שמש 15 000 לוקס
4. צג LCD נותן לי 78 לוקס (מרחק 0 ס"מ), 63 לוקס (10 ס"מ), 50 לוקס (20 ס"מ)
5. סמארטפון 60 לוקס (0 ס"מ)
6. בחדר בתוך יום שמש תריסים נסוגים 60 לוקס

לצורך חישוב וואט/מ ר, עליך לדעת את יעילות הזוהר (באומן לוואט).

עבור שמש הוא סביב 110 לומן/W (במישור האופקי), 96 לומן/W (בקורות שמש ישירות).

אז לשמש אני מקבל עוצמה ישירה של 700 - 900 W/m2.

מחשבון לוקס ל- watt/m2