Ein sprechendes UV-Index-Messgerät mit dem VEML6075-Sensor und dem Little Buddy Talker - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Sommer kommen! Die Sonne scheint! Das ist toll.

Aber wenn die ultraviolette (UV) Strahlung intensiver wird, bekommen Leute wie ich Sommersprossen, kleine braune Inseln, die in einem Meer roter, sonnenverbrannter, juckender Haut schwimmen.

Die Verfügbarkeit von Echtzeitinformationen über die Intensität des UV-Lichts, das Ihre Haut erreicht, würde das Bewusstsein schärfen und das Risiko von Hautschäden verringern. Warum also nicht ein einfaches Gerät für diesen Zweck bauen? Ich habe mich für den VEML6075 UV-Sensor entschieden, der es ermöglicht, sowohl UV-A als auch UV-B zu messen und dadurch genauere Werte als viele andere verfügbare Sensoren zu liefern (siehe letzter Schritt für Details).. Und UV-B ist der gefährliche Teil. Aber wie präsentiert man die Messwerte? LED-Leisten und OLED-Displays sind nett, aber bei strahlendem Sonnenschein nicht allzu praktisch. Die verbale Kommunikation ist unser alltäglicher Weg der Informationsübertragung, wird aber bisher in Mikrocontroller-Projekten nur schwer eingesetzt. Neu ist der „Little Buddy Talker“(LBT), ein kleiner Breakout, der einen Chip mit 254 Wörtern enthält und diese über einen Kopfhöreranschluss „sprechen“kann. Jedes Wort wird durch eine Adresse definiert, im Grunde eine Zahl, und es ist sehr einfach, den LBT in Sätzen sprechen zu lassen. Für komplexere Aufgaben können Sie die Arduino-Bibliothek "Word100" zur Steuerung des LBT verwenden.

Das im Folgenden beschriebene Gerät besteht aus einem VEML6075 Sensor Breakout, einem Arduino und dem Little Buddy Talker, ist sehr einfach einzurichten und kann je nach verwendetem Mikrocontroller mit einem USB Netzteil oder Batterien betrieben werden.

Wenn Sie es vorziehen, die UV-Indexinformationen privat zu halten, verwenden Sie Kopfhörer. Ein kleiner batteriebetriebener Lautsprecher könnte eine gute Lösung für Schulen, Kindergärten oder andere öffentliche Orte sein. Erwähnen möchte ich das laufende Kickstarter-Projekt für den Big Buddy Talker, das über 1000 Wörter enthält.

Und vergessen Sie nicht, Sonnencreme zu tragen

Schritt 1: Benötigte Materialien

VEML6075 UV A & B Sensor Breakout - Ich habe meinen von Aliexpress für etwa 10 US-Dollar bekommen

5V -> 3V Levelshifter - erforderlich, da der VEML6075 über eine 3V-Logik verfügt. Sie sind für ein paar $/€ erhältlich.

Little Buddy Talker - erhältlich bei www.engineeringshock.com für 25 CA$

Arduino Uno-kompatibler Mikrocontroller - ich habe einen MonkMakesDuino verwendet, aber jede Version sollte funktionieren

Steckbrett und Überbrückungskabel

Lautsprecher und/oder Kopfhörer - je nach Anwendung

USB-Netzteil Ein sonniger Tag!

Schritt 2: Montage und Verwendung

Das Gerät zum Laufen zu bringen ist ziemlich einfach:

• Platzieren Sie Ihren Arduino, Level Shifter, VEML6075 Breakout und den Little Buddy Talker auf Ihrem Steckbrett.
• Verwenden Sie eine der Stromschienen auf der Steckplatine für 3V und eine für 5V, verbinden Sie sie mit den Masse-, 3V- und 5V-Anschlüssen Ihres Arduino.
• Verbinden Sie die Stromanschlüsse des Pegelumsetzers mit den entsprechenden Stromschienen
• Verbinden Sie zwei Datenports auf der 5V-Seite des Pegelumsetzers mit den SDA (A4) und SDA (A5) Ports des Arduino
• Verbinden Sie die entsprechenden Datenports auf der 3V-Seite mit den SCL- und SDA-Ports des Sensors
• Verbinden Sie die GND- und VCC-Anschlüsse des Sensors mit Masse und 3V
• Verbinden Sie den LBT mit dem Arduino und die Stromversorgung: LBT 5V bis 5V, LBT GD an Masse, LBT DI an Arduino 11, LBT SC an Arduino 13, LBT CS an Arduino 10

Installieren Sie die erforderlichen Softwarebibliotheken in der IDE. Die von mir verwendete Bibliothek "VEML7065" ist unter 14core zu finden (siehe nächster Schritt). „Wire“wird für die I2C-Kommunikation mit dem Sensor benötigt, „SPI“für die Kommunikation mit dem Little Buddy Talker über SPI.

Führen Sie das bereitgestellte Skript aus (siehe nächster Schritt).

UV-Roh-, UV-A-, UV-B- und UV-Indexwerte und andere Informationen werden auf dem seriellen Monitor angezeigt.

Der gemessene UV-Index wird vom LBT "gesprochen". Der VEML6075 berechnet den UV-Index sehr genau, da aber im Wortsatz des LBT "point" fehlt, werden Werte wie folgt angegeben: "level" - value (als ganze Zahl, "null" bis "twelve") - "hoch"/"niedrig" (wenn der Rest über oder unter 0,5 liegt), was für die meisten Anwendungen ausreichend sein sollte.

Sie können das Skript ändern, um zu ändern, wie oft Messungen durchgeführt werden und was gemessen und an den seriellen Monitor gesendet wird. Mit etwas Programmieraufwand können Sie sogar Schwellenwerte für eine „Warnung“(LBT: 148/0x94), „Alert“(LBT: 143/0x8f) oder „Alarm“(LBT: 142/0x8e) definieren.

Um den maximalen UV-Wert zu messen, müssen Sie den Sensor direkt auf die Sonne richten

Schritt 3: Das Skript

Das Drehbuch ist weitgehend eine Zusammenstellung der Arbeit anderer, denen ich danken möchte.

Ich habe das VEML6075-Skript von 14core verwendet, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, wo Sie auch die erforderliche VEML6075-Bibliothek herunterladen können.

Eine andere Möglichkeit wäre das Skript und die Bibliothek von schizobovine:

Mein Skript nimmt im Grunde eine Messung vor, führt ein bisschen Zahleninterpretation durch und sagt dem Little Buddy Talker, welche Wörter er sprechen soll. Da jedes der 254 Wörter des LBT eine Indexnummer hat, z. B. 209 oder 0xd1 für "level", Sie müssen nur diese Zahlen senden. Bezüglich der UV-Indexwerte (0 bis 12) habe ich die 'map'-Funktion verwendet, um die Werte in die Wörter "null" (54, 0x 36) bis "twelve" (66, 0x42) zu "übersetzen".

Wie bereits erwähnt, wird ein UV-Indexwert von 4,3 als „vier niedrig“und 5,7 als „fünf hoch“angegeben.

Wenn Sie das Skript optimieren möchten, schauen Sie bitte in die angehängte Wortliste des LBT.

Schritt 4: Ausblick

Mit etwas zusätzlichem Aufwand sollte es in der Lage sein, alle Teile in eine winzige Schachtel zu stecken, die es ermöglicht, den UV-Index überall zu messen: beim Skifahren, Trekking, Radfahren, beim Picknick oder am Strand.

Eine andere Möglichkeit wäre, den Sensor auf einen Hut oder eine Kappe zu setzen und die Box mit der Elektronik woanders zu platzieren.

Oder um ein Skript zu erstellen, das die kumulierte UV-Dosis, die Sie erhalten haben, schätzt und Ihnen sagt, wann Sie in den Schatten gehen sollten.

Aber nie vergessen: Sonnencreme verwenden!!!

Schritt 5: Links und zusätzliche Informationen

Nachfolgend finden Sie Links zu ähnlichen Projekten und weiterführende Informationen zum Thema:

DIY UV Meter mit Arduino und einem Nokia 5110 Display - https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With… - ist eine sehr schöne Anleitung mit alltäglicheren Komponenten und gibt auch viele Hintergrundinformationen.

Sommer kommt! Let's DIY a Carry-on UV-Detektor - https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-… - beschreibt eine schöne mobile Lösung in einer Box mit einer LED-Leiste als Indikator. Es basiert auf der Seed Grove-Plattform mit einem Breakout mit einem SI1145-Lichtsensor. Dieser Sensor misst nicht wirklich UV, sondern berechnet den UV-Index aus sichtbaren und IR-Lichtintensitäten.

Ein weiteres Projekt mit einem SI1145-Ausbruch findet sich bei Adafruit – https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… – und bietet die übliche Adafruit-Komplettlösung. Sie haben sogar eine "Flora" der Sensorversion, die Sie auf Stoff befestigen können.

Adafruit (und andere) bieten auch Breakouts für den VEML6070-Sensor an. Dieser Sensor misst tatsächlich UV, liefert Ihnen aber genaue Messwerte, aber keinen leicht zu interpretierenden UV-Index.

Viele allgemeine Informationen finden Sie auf der EPA Sunsafety Website, z. B. unter:

Das Datenblatt zum VEML6075 finden Sie hier:

Und ich würde empfehlen, einen Blick auf den folgenden Bewerbungsbogen zu werfen, der viele Hintergrundinformationen bietet und wo ich die Spektrenbilder aufgenommen habe: