UltraV: mita inayoweza kusambazwa ya UV-index: Hatua 10 (na Picha)

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Kutokuwa na uwezo wa kujiweka wazi kwa jua kwa sababu ya shida ya ugonjwa wa ngozi, nilitumia wakati ambao ningeutumia pwani kujenga mita ya miale ya ultraviolet. UltraV.

Imejengwa kwenye Arduino Nano rev3, na sensorer ya UV, kibadilishaji cha DC / DC kuinua voltage ya betri ya 3v, na onyesho ndogo la OLED. Lengo langu kuu lilikuwa kuiweka kubeba, ili niweze kujua kwa urahisi faharisi ya UV wakati wowote na mahali popote.

Hatua ya 1: Sehemu na Vipengele

• Mdhibiti Mdogo Arduino Nano rev.3
• Sensor ya UV ya ML8511
• 128 × 64 OLED diplay (SSD1306)
• Hatua ya juu ya MT3608 DC-DC
• Betri ya CR2
• Mmiliki wa betri ya CR2
• kubadili
• kesi iliyofungwa

Hatua ya 2: Sensor

ML8511 (Lapis Semiconductors) ni sensorer ya UV, ambayo inafaa kupata kiwango cha UV ndani au nje. ML8511 ina vifaa vya kukuza ndani, ambayo hubadilisha picha ya sasa kuwa voltage kulingana na nguvu ya UV. Kipengele hiki cha kipekee hutoa kiolesura rahisi kwa nyaya za nje kama ADC. Katika hali ya kushuka kwa umeme, hali ya kawaida ya kusubiri ni 0.1µA, na hivyo kuwezesha maisha ya betri ndefu.

vipengele:

• Photodiode nyeti kwa UV-A na UV-B
• Amplifier ya kazi iliyowekwa
• Pato la voltage ya Analog
• Ugavi wa chini (300µA typ.) Na kiwango cha chini cha kusubiri (0.1µA typ.)
• Mfuko mdogo na nyembamba wa mlima wa uso (4.0mm x 3.7mm x 0.73mm, pini 12 ya kauri QFN)

Kwa bahati mbaya, sikuwa na nafasi ya kupata nyenzo yoyote ya UV-uwazi ili kulinda sensor. Aina yoyote ya kifuniko cha uwazi nilichojaribu (plastiki, glasi, nk) ilikuwa ikipunguza kipimo cha UV. Chaguo bora inaonekana kuwa quartz ilichanganya glasi ya silika, lakini sijapata yoyote kwa bei nzuri, kwa hivyo niliamua kuacha sensorer nje ya sanduku, wazi.

Hatua ya 3: Uendeshaji

Ili kuchukua kipimo, badilisha tu kifaa na uelekeze jua kwa sekunde kadhaa, ukiweka sawa na mwelekeo wa miale ya jua. Kisha angalia kwenye onyesho: faharisi ya kushoto kila wakati inaonyesha kipimo cha papo hapo (moja kila ms 200), wakati usomaji wa kulia ni usomaji wa kiwango cha juu uliochukuliwa wakati wa kikao hiki: ndio unayohitaji.

Katika sehemu ya chini kushoto mwa onyesho inaripotiwa pia nomenclature sawa ya WHO (LOW, MODERATE, HIGH, VERY HIGH, EXTREME) kwa kipimo cha UV-index.

Hatua ya 4: Voltage ya Batri na Usomaji

Ninachagua betri ya CR2, kwa saizi na uwezo wake (800 mAh). Nilitumia UltraV wakati wote wa joto na betri bado inasoma 2.8 v, kwa hivyo nimeridhika kabisa na chaguo. Wakati inafanya kazi, mzunguko hutoka karibu mA 100, lakini kipimo cha kusoma haichukui zaidi ya sekunde chache. Kwa kuwa voltage ya jina la betri ni 3v, niliongeza kibadilishaji cha DC-DC ili kuleta voltage hadi volts 9 na kuiunganisha kwenye pini ya Vin.

Ili kuwa na dalili ya voltage ya betri kwenye onyesho, nilitumia pembejeo ya analog (A2). Pembejeo za Analog za Arduino zinaweza kutumika kupima voltage ya DC kati ya 0 na 5V, lakini mbinu hii inahitaji usawa. Ili kufanya hesabu, utahitaji multimeter. Kwanza nguvu mzunguko na betri yako ya mwisho (CR2) na usitumie nguvu ya USB kutoka kwa kompyuta; pima 5V kwenye Arduino kutoka kwa mdhibiti (inayopatikana kwenye pini ya Arduino 5V): voltage hii hutumiwa kwa voltage ya kumbukumbu ya Arduino ADC kwa chaguo-msingi. Sasa weka thamani iliyopimwa kwenye mchoro kama ifuatavyo (tuseme nimesoma 5.023):

voltage = ((ndefu) jumla / (muda mrefu) NUM_SAMPLES * 5023) / 1024.0;

Katika mchoro, ninachukua kipimo cha voltage kama wastani zaidi ya sampuli 10.

Hatua ya 5: Mpangilio na Uunganisho

Hatua ya 6: Programu

Kwa onyesho, nilitumia U8g2lib ambayo ni rahisi sana na yenye nguvu kwa aina hii ya maonyesho ya OLED, ikiruhusu uchaguzi mpana wa fonti na kazi nzuri za kuweka nafasi.

Kuhusu usomaji wa voltage kutoka ML8511, nilitumia pini ya kumbukumbu ya 3.3v Arduino (sahihi ndani ya 1%) kama msingi wa kibadilishaji cha ADC. Kwa hivyo, kwa kufanya analojia na ubadilishaji wa dijiti kwenye pini ya 3.3V (kwa kuiunganisha na A1) na kisha kulinganisha usomaji huu dhidi ya usomaji kutoka kwa sensa, tunaweza kuongeza usomaji wa kweli kwa maisha, bila kujali VIN ni nini (maadamu iko juu ya 3.4V).

int uvLevel = averageAnalogRead (UVOUT); int refLevel = averageAnalogRead (REF_3V3); pato la kueleaVoltage = 3.3 / refLevel * uvLevel;

Pakua nambari kamili kutoka kwa kiungo kinachofuata.

Hatua ya 7: Kesi ya Ufungaji

Baada ya majaribio kadhaa (mabaya) juu ya kukata kwa mikono dirisha la kuonyesha la mstatili kwenye sanduku la plastiki la kibiashara, niliamua kuijenga mwenyewe. Kwa hivyo, na programu ya CAD nilibuni sanduku na kuiweka ndogo iwezekanavyo, niliweka betri ya CR2 nje upande wa nyuma (na mmiliki wa betri amegundika kwenye sanduku lenyewe).

Pakua faili ya STL ya kesi iliyofungwa, kutoka kwa kiunga kifuatacho.

Hatua ya 8: Maboresho yanayowezekana ya Baadaye

• Tumia kifaa cha kupimia UV kupima viwango halisi vya wakati wa UV-Index chini ya hali anuwai (viwambo vya UV ni ghali sana);
• Wakati huo huo rekodi rekodi kutoka kwa ML8511 na Mdhibiti mdogo wa Arduino;
• Andika algorithm kuhusisha pato la ML8511 na thamani halisi ya UVI kwa wakati halisi chini ya anuwai ya hali ya anga.

Hatua ya 9: Nyumba ya sanaa ya Picha

Hatua ya 10: Mikopo

• Carl Orts:
• Mkutano wa Arduino:
• Kuanzisha Elektroniki:
• U8g2lib:
• Shirika la Afya Ulimwenguni, Kielelezo cha UV: