Bærbar Luxmeter: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Dette prosjektet handler om å lage bærbare luxmeter. Den kan brukes på skoler, hvor barn kan måle forskjellige typer lyskilder.

Funksjoner:

1. mål lysintensiteten i lux.

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

3. lade batteriet ved hjelp av USB -port

Total kostnad er rundt 13 $ uten sak. Luxmeter tar 15 mA, så det fungerer lenge på ett Li-Ion-batteri.

Trinn 1: BOM

For prosjekt trenger du disse komponentene (tilknyttede lenker, hvis du vil støtte meg):

Arduino Pro Mini 5V

Lenke

MAX44009

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

OLED -skjerm

• Diagonal skjermstørrelse: 0,96"
• Antall piksler: 128 x 64
• Fargedybde: Monokrom (gul og blå)
• Dimensjon: 27,8 x27,3 x 4,3 mm
• Arbeidsspenning: 3,3 ~ 5V DC
• Strøm: 0,06W
• Maks visningsvinkel:> 160 grader
• Plikt: 1/32 Lysstyrke (cd/m2): 150 (Typ) @ 5V
• Grensesnitt: I2C
• Lenke

TP4056

• trenger USB til mikro USB -kabel for lading
• inngang 5V

Lenke

Li-ion batteri

• 3 - 4,2 volt
• Lenke

18650 holder

Lenke

Bryter genser

Lenke

Kabler og topptekst

• kvinne til kvinne
• kvinnelig og mannlig overskrift
• Lenke til kabler
• Lenke til pinhoder

Trinn 2: Krets

Du trenger selvfølgelig 5V Arduino for å drive den med Li-Ion-batteri (4, 2 V!)

Tilkoblinger:

Arduino - MAX44009 (samme for OLED -skjerm)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - batteri

VCC - pluss terminal (maks 5 V for Arduino 5V)

Arduino - brytergenser

GND - første switcher

TP4056 - brytergenser

OUT - - andre switcher

Batteri - bryterhopper

minus terminal - første og andre switcher

Trinn 3: Kode

#inkludere

#include #include

#inkludere

#inkludere "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

flyte lux; flyte watt; // OLED display TWI address #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display (-1); // start display på nytt med reset -knapp på arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // vise en tekstlinje.setTextSize (1); display.setTextColor (HVIT); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } void loop () {lux = Lux. GetLux (); // få luxs watt = Lux. GetWpm (); // få watt/m2, bare for SUN kilde display.fillRect (1, 20, 100, 100, SVART); // lage svart rektangel på verdier posisjon 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); }

Trinn 4: Lodding

Jeg lager på prototypekortet for Arduino Pro Mini og pins for å koble til andre ting. Jeg bygger også en enkel kasse av kryssfiner. Bruk plastkabel med glidelås for montering av skjerm på dør, også for skjøter.

Trinn 5: Lading

Jeg monterer lademodulen - TP4056 til luxmeter. Rødt lys som viser lading, blått lys ikke tilkoblet usb -kabel (mikro -usb). Med bryterhopper kan jeg slå på/av lading.

Trinn 6: Formell leksjonsplan

1. Læreren beskriver hva som er lux, watt og beskriver hvordan du arbeider med luxmeter.

2. Studentene skal ha oppgaven med å måle lux:

a, velg lyskilder, og mål avstand fra kilden ved hjelp av lengdemåler

b, måle intensiteten til lyskilden

c, skriv alle verdiene til tabellen.

Trinn 7: Egen måling

1. Gatelykt gir 5 - 25 lux, avhengig sannsynligvis av høyden på lyskilden.
2. Dagslys gir 80 000 - 100 000 lux, avhengig av vinkel mellom sensor og solstråler.
3. Sol under sky på solskinnsdag 15 000 lux
4. LCD -skjerm gir meg 78 lux (0 cm avstand), 63 lux (10 cm), 50 lux (20cm)
5. smarttelefon 60 lux (0 cm)
6. inne i rommet under solskinnsdag tilbaketrukne persienner 60 lux

For beregning av watt/m2 må du vite lyseffekten (i lumen per watt).

For Sol er det rundt 110 lumen/W (på horisontalt plan), 96 lumen/W (på direkte solstråler).

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

Lux til watt/m2 kalkulator