Φορητό πολυμετρητή: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτό το έργο αφορά την κατασκευή φορητού πολυμέτρου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σχολεία, όπου τα παιδιά μπορούν να μετρήσουν διαφορετικά είδη πηγών φωτός.

Λειτουργίες:

1. μετρήστε την ένταση του φωτός σε lux.

2. Υπολογίστε την ηλιακή ακτινοβολία από lux σε watt/m2 (συντελεστής 112)

3. φόρτιση της μπαταρίας χρησιμοποιώντας θύρα USB

Το συνολικό κόστος είναι περίπου 13 $ χωρίς θήκη. Το Luxmeter παίρνει 15 mA, έτσι θα λειτουργεί πολύ καιρό με μία μπαταρία ιόντων λιθίου.

Βήμα 1: BOM

Για το έργο χρειάζεστε αυτά τα στοιχεία (σύνδεσμοι συνεργατών, εάν θέλετε να με υποστηρίξετε):

Arduino Pro Mini 5V

Σύνδεσμος

MAX44009

• Ευρύ 0,045 Lux έως 188, 000 Lux Range VCC = 1,7V έως 3,6V ()
• ICC = 0,65μA Ρεύμα λειτουργίας
• -40 ° C έως +85 ° C Εύρος θερμοκρασίας
• Σύνδεσμος

Οθόνη OLED

• Διαγώνιο μέγεθος οθόνης ： 0,96"
• Αριθμός pixel ： 128 x 64

• Χρώμα Βάθος ： Μονόχρωμο (Κίτρινο & Μπλε)

• Διάσταση ： 27,8 x27,3x 4,3 mm
• Τάση λειτουργίας: 3,3 ~ 5V DC
• Ισχύς: 0,06W
• MaxViewing Angle:> 160 Degree
• Καθήκον ： 1/32 Φωτεινότητα (cd/m2) ： 150 (Τύπος) @ 5V
• Διεπαφή ： I2C
• Σύνδεσμος

TP4056

• χρειάζεστε καλώδιο USB σε micro USB για φόρτιση
• Είσοδος 5V

Σύνδεσμος

Μπαταρία ιόντων λιθίου

• 3 - 4,2 Volt
• Σύνδεσμος

18650 κάτοχος

Σύνδεσμος

Διακόπτης άλτης

Σύνδεσμος

Καλώδια και κεφαλίδα

• θηλυκό σε θηλυκό
• θηλυκό και αρσενικό header
• Σύνδεση με καλώδια
• Σύνδεσμος προς κεφαλίδες καρφιτσών

Βήμα 2: Κύκλωμα

Χρειάζεστε φυσικά 5V Arduino για να το τροφοδοτήσετε με μπαταρία ιόντων λιθίου (4, 2 V!)

Συνδέσεις:

Arduino - MAX44009 (το ίδιο για την οθόνη OLED)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - μπαταρία

VCC - συν τερματικό (μέγιστο 5 V για Arduino 5V)

Arduino - διακόπτης άλτης

GND - πρώτος διακόπτης

TP4056 - βραχυκυκλωτήρας διακοπτών

OUT - - δεύτερος διακόπτης

Μπαταρία - βραχυκυκλωτήρας

πλην τερματικού - πρώτος και δεύτερος διακόπτης

Βήμα 3: Κωδικός

#περιλαμβάνω

#συμπεριλάβω #συμπεριλάβω

#περιλαμβάνω

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

float lux? float watt? // OLED οθόνη TWI διεύθυνση #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display (-1); // επανεκκίνηση οθόνης με κουμπί επαναφοράς στο arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // εμφάνιση μιας γραμμής κειμένου display.setTextSize (1); display.setTextColor (ΛΕΥΚΟ); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } void loop () {lux = Lux. GetLux (); // λάβετε luxs watts = Lux. GetWpm (); // λάβετε watts/m2, μόνο για SUN source.fillRect (1, 20, 100, 100, BLACK). // δημιουργία μαύρου ορθογωνίου στην τιμή. displayCsetor (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 (); καθυστέρηση (1000)? }

Βήμα 4: Συγκολλητικό

Δημιουργώ σε πρωτότυπο πρίζα για Arduino Pro Mini και ακίδες για σύνδεση άλλων πραγμάτων. Κατασκευάζω επίσης απλή θήκη από κόντρα πλακέ. Χρησιμοποιήστε πλαστικό καλώδιο φερμουάρ για τοποθέτηση οθόνης στην πόρτα, επίσης για αρμούς.

Βήμα 5: Φόρτιση

Τοποθετώ μονάδα φόρτισης - TP4056 σε luxmeter. Κόκκινο φως που δείχνει φόρτιση, μπλε φως δεν είναι συνδεδεμένο καλώδιο usb (micro usb). Με το βραχυκυκλωτήρα, μπορώ να ενεργοποιήσω/απενεργοποιήσω τη φόρτιση.

Βήμα 6: Επίσημο σχέδιο μαθήματος

1. Ο δάσκαλος περιγράφει τι είναι luxs, watt και περιγράφει τον τρόπο εργασίας με το luxmeter.

2. Οι μαθητές θα έχουν καθήκον να μετρήσουν τα luxs:

α, επιλέξτε πηγές φωτός και μετρήστε την απόσταση από την πηγή χρησιμοποιώντας μετρητή μήκους

β, μετρήστε την ένταση της πηγής φωτός

c, γράψτε όλες τις τιμές στον πίνακα.

Βήμα 7: Δική μέτρηση

1. Η λάμπα του δρόμου δίνει 5 - 25 lux, πιθανώς εξαρτάται από το ύψος της πηγής φωτός.
2. Το φως της ημέρας δίνει 80 000 - 100 000 lux, εξαρτάται από τη γωνία μεταξύ αισθητήρα και ηλιακών ακτίνων.
3. Sunλιος κάτω από σύννεφο κατά τη διάρκεια της ηλιόλουστης ημέρας 15 000 lux
4. Η οθόνη LCD μου δίνει 78 lux (απόσταση 0 cm), 63 lux (10 cm), 50 lux (20 cm)
5. smartphone 60 lux (0 cm)
6. μέσα στο δωμάτιο κατά τη διάρκεια της ηλιόλουστης ημέρας αναδιπλούμενες περσίδες 60 lux

Για υπολογισμό Watts/m2, πρέπει να γνωρίζετε τη φωτεινή αποτελεσματικότητα (σε lumens ανά watt).

Για τον Sunλιο είναι περίπου 110 lumens/W (σε οριζόντιο επίπεδο), 96 lumens/W (σε άμεσες ακτίνες ήλιου).

Έτσι για τον Iλιο παίρνω άμεση ένταση 700 - 900 W/m2.

Lux to watt/m2 calculator