Luxómetro portátil: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Este proyecto trata sobre la fabricación de un luxómetro portátil. Se puede utilizar en las escuelas, donde los niños pueden medir diferentes tipos de fuentes de luz.

Funciones:

1. medir la intensidad de la luz en lux.

2. calcular la irradiación solar de lux a vatios / m2 (factor 112)

3. cargando la batería usando el puerto USB

El costo total es de alrededor de 13 $ sin estuche. El luxómetro toma 15 mA, por lo que funcionará durante mucho tiempo con una batería de iones de litio.

Paso 1: lista de materiales

Para el proyecto, necesita estos componentes (enlaces de afiliados, si desea apoyarme):

Arduino Pro Mini 5V

Enlace

MAX44009

• Amplio 0.045 Lux a 188, 000 Lux Rango VCC = 1.7V a 3.6V ()
• ICC = 0,65 µA de corriente de funcionamiento
• Rango de temperatura de -40 ° C a + 85 ° C
• Enlace

Pantalla OLED

• Tamaño de pantalla diagonal: 0.96"
• Número de píxeles: 128 x 64
• Profundidad de color: monocromo (amarillo y azul)
• Dimensión: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Voltaje de funcionamiento: 3,3 ~ 5 V CC
• Potencia: 0,06 W
• Ángulo de visión máximo:> 160 grados
• Deber: 1/32 Brillo (cd / m2): 150 (Typ) @ 5V
• Interfaz: I2C
• Enlace

TP4056

• necesita cable USB a micro USB para cargar
• entrada 5V

Enlace

Batería de iones de litio

• 3 - 4,2 voltios
• Enlace

18650 titular

Enlace

Puente de interruptor

Enlace

Cables y encabezado

• mujer a mujer
• encabezado femenino y masculino
• Enlace a cables
• Enlace a encabezados de pines

Paso 2: circuito

Necesita, por supuesto, Arduino de 5 V para alimentarlo con una batería de iones de litio (¡4, 2 V!)

Conexiones:

Arduino - MAX44009 (lo mismo para la pantalla OLED)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT + - VCC

Arduino - batería

VCC - terminal plus (máximo 5 V para Arduino 5V)

Arduino - puente de conmutación

GND - primer conmutador

TP4056 - puente de conmutación

OUT - - segundo conmutador

Batería - puente de interruptor

terminal negativo - primer y segundo conmutador

Paso 3: Código

#incluir

#include #incluya

#incluir

#include "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

flotador lux; vatios flotantes; // Pantalla OLED Dirección TWI #define OLED_ADDR 0x3C Pantalla Adafruit_SSD1306 (-1); // reiniciar la pantalla con el botón de reinicio en arduino void setup () {Lux. Begin (0, 188000); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay (); display.display (); // mostrar una línea de texto display.setTextSize (1); display.setTextColor (BLANCO); display.setFont (& FreeSerif9pt7b); display.setCursor (1, 15); display.print ("MAX44009"); display.display (); } bucle vacío () {lux = Lux. GetLux (); // obtener vatios luxs = Lux. GetWpm (); // obtiene vatios / m2, solo para la visualización de la fuente SUN.fillRect (1, 20, 100, 100, BLACK); // crea un rectángulo negro en la posición de los valores display.setCursor (1, 40); display.print (lux); display.setCursor (80, 40); display.print ("lux"); display.setCursor (1, 60); display.print (vatios); display.setCursor (80, 60); display.print ("W / m"); display.setCursor (115, 55); display.print ("2"); display.display (); retraso (1000); }

Paso 4: soldar

Creo un zócalo de placa prototipo para Arduino Pro Mini y pines para conectar otras cosas. También construyo una caja simple de madera contrachapada. Utilice un cable de plástico con cremallera para montar la pantalla en la puerta, también para las juntas.

Paso 5: carga

Monto módulo de carga - TP4056 a luxómetro. La luz roja muestra la carga, la luz azul no está conectada al cable USB (micro USB). Con el puente de interruptor, puedo encender / apagar la carga.

Paso 6: Plan de lección formal

1. El maestro describe qué son los lux, vatios y describe cómo trabajar con el luxómetro.

2. Los estudiantes tendrán la tarea de medir luxes:

a, elija fuentes de luz y mida la distancia desde la fuente utilizando un medidor de longitud

b, medir la intensidad de la fuente de luz

c, escribe todos los valores en la tabla.

Paso 7: Medición propia

1. La lámpara de calle da entre 5 y 25 lux, probablemente depende de la altura de la fuente de luz.
2. La luz del día da entre 80 000 y 100 000 lux, dependiendo del ángulo entre el sensor y los rayos solares.
3. Sol bajo las nubes durante un día soleado 15 000 lux
4. El monitor LCD me da 78 lux (0 cm de distancia), 63 lux (10 cm), 50 lux (20 cm)
5. teléfono inteligente 60 lux (0 cm)
6. interior de la habitación durante el día soleado persianas retraídas 60 lux

Para el cálculo de Watts / m2, necesita conocer la eficacia luminosa (en lúmenes por vatio).

Para el sol, es de alrededor de 110 lúmenes / W (en el plano horizontal), 96 lúmenes / W (en los rayos directos del sol).

Entonces, para Sun obtengo una intensidad directa de 700 - 900 W / m2.

Calculadora de lux a vatios / m2 https://www.rapidtables.com/calc/light/calculadora de lux a vatios.html