Tragbares Luxmeter - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

In diesem Projekt geht es darum, tragbare Luxmeter herzustellen. Es kann in Schulen verwendet werden, wo Kinder verschiedene Arten von Lichtquellen messen können.

Funktionen:

1. Messen Sie die Lichtintensität in Lux.

2. Berechnen Sie die Sonneneinstrahlung von Lux bis Watt/m2 (Faktor 112)

3. Laden des Akkus über den USB-Anschluss

Die Gesamtkosten betragen ohne Koffer etwa 13 $. Das Luxmeter benötigt 15 mA, daher funktioniert es lange Zeit mit einem Li-Ion-Akku.

Schritt 1: Stückliste

Für das Projekt benötigen Sie diese Komponenten (Affiliate-Links, wenn Sie mich unterstützen möchten):

Arduino Pro Mini 5V

Verknüpfung

MAX44009

• Breiter Bereich von 0,045 Lux bis 188.000 Lux VCC = 1,7 V bis 3,6 V ()
• ICC = 0,65 µA Betriebsstrom
• -40°C bis +85°C Temperaturbereich
• Verknüpfung

OLED-Display

• Diagonale Bildschirmgröße: 0,96"
• Anzahl der Pixel: 128 x 64
• Farbtiefe: Monochrom (Gelb und Blau)
• Abmessung: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Arbeitsspannung: 3.3~ 5V DC
• Leistung: 0,06 W
• MaxViewing Angle: >160 Grad
• Leistung: 1/32 Helligkeit (cd/m2): 150 (Typ) bei 5 V
• Schnittstelle: I2C
• Verknüpfung

TP4056

• benötige ein USB-zu-Micro-USB-Kabel zum Aufladen
• Eingang 5V

Verknüpfung

Li-Ionen-Akku

• 3 - 4,2 Volt
• Verknüpfung

18650 Halter

Verknüpfung

Jumper schalten

Verknüpfung

Kabel und Header

• weiblich zu weiblich
• Buchsen- und Stiftleisten
• Link zu Kabeln
• Link zu Stiftleisten

Schritt 2: Schaltung

Sie benötigen natürlich 5V Arduino, um es mit Li-Ion-Akku (4, 2 V!)

Anschlüsse:

Arduino - MAX44009 (gleiches für OLED-Display)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - Fahrgestellnummer

Masse - Masse

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - Batterie

VCC - Plusklemme (max. 5 V für Arduino 5V)

Arduino - Jumper schalten

GND - erster Umschalter

TP4056 - Schaltbrücke

OUT - - zweiter Umschalter

Batterie - Jumper schalten

Minuspol - erster und zweiter Schalter

Schritt 3: Code

#enthalten

#einschließen #einschließen

#enthalten

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

Schwebelux; Schwebewatt; // OLED-Display TWI-Adresse #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 Display (-1); // Anzeige mit Reset-Taste auf Arduino neu starten Void setup () { Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay(); display.display(); // eine Textzeile anzeigen display.setTextSize(1); display.setTextColor (WEISS); display.setFont(&FreeSerif9pt7b); display.setCursor(1, 15); display.print("MAX44009"); display.display(); aufrechtzuerhalten. Void Schleife () { Lux = Lux. GetLux (); // Lux Watt erhalten =Lux. GetWpm(); // Watt/m2 erhalten, nur für SUN-Quelle display.fillRect (1, 20, 100, 100, BLACK); // ein schwarzes Rechteck für die Werteposition erstellen 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(); Verzögerung (1000); }

Schritt 4: Löten

Ich erstelle einen Prototyp-Board-Sockel für Arduino Pro Mini und Pins zum Anschließen anderer Dinge. Ich baue auch einfaches Gehäuse aus Sperrholz. Verwenden Sie Kunststoff-Reißverschlusskabel für die Montage des Displays an der Tür, auch für Gelenke.

Schritt 5: Aufladen

Ich montiere das Lademodul - TP4056 an Luxmeter. Rotes Licht zeigt den Ladevorgang an, blaues Licht nicht angeschlossenes USB-Kabel (Micro-USB). Mit Switch Jumper kann ich das Laden ein- und ausschalten.

Schritt 6: Formeller Unterrichtsplan

1. Der Lehrer beschreibt, was Lux, Watt sind und wie man mit dem Luxmeter arbeitet.

2. Die Schüler haben die Aufgabe, Lux zu messen:

a, wählen Sie Lichtquellen und messen Sie den Abstand von der Quelle mit dem Längenmessgerät

b, Intensität der Lichtquelle messen

c, schreibe alle Werte in die Tabelle.

Schritt 7: Eigene Messung

1. Straßenlaterne gibt 5 - 25 Lux, hängt wahrscheinlich von der Höhe der Lichtquelle ab.
2. Tageslicht gibt 80 000 - 100 000 Lux, abhängig vom Winkel zwischen Sensor und Sonnenstrahlen.
3. Sonne unter Wolken an sonnigen Tagen 15 000 Lux
4. LCD-Monitor gibt mir 78 Lux (0 cm Abstand), 63 Lux (10 cm), 50 Lux (20 cm)
5. Smartphone 60 Lux (0 cm)
6. Innenraum bei Sonnenschein eingefahrene Jalousien 60 Lux

Zur Berechnung von Watt/m2 müssen Sie die Lichtausbeute (in Lumen pro Watt) kennen.

Bei Sonne beträgt sie etwa 110 Lumen/W (auf horizontaler Ebene), 96 Lumen/W (bei direkter Sonneneinstrahlung).

Für Sonne bekomme ich also direkte 700 - 900 W/m2 Intensität.

Lux in Watt/m2 Rechner