Un dispositivo parlante de medición del índice UV, usando el sensor VEML6075 y el Little Buddy Talker: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¡Se acercan los veranos! ¡El sol está brillando! Lo cual es genial.

Pero a medida que la radiación ultravioleta (UV) se vuelve más intensa, a personas como yo les salen pecas, pequeñas islas marrones que nadan en un mar de piel roja, quemada por el sol y con picazón.

Poder tener información disponible en tiempo real sobre la intensidad de la luz ultravioleta que llega a su piel aumentaría la conciencia y reduciría el riesgo de daño cutáneo. Entonces, ¿por qué no construir un dispositivo simple para este propósito? Decidí usar el sensor UV VEML6075 que permite medir tanto UV-A como UV-B y, por lo tanto, dar valores más precisos que muchos otros sensores disponibles (consulte el último paso para obtener más detalles).. Y UV-B es la parte peligrosa, pero ¿cómo presentar los valores medidos? Las barras LED y las pantallas OLED son agradables, pero no demasiado prácticas a la luz del sol. La comunicación verbal es nuestra forma diaria de transferir información, pero hasta ahora es difícil de usar en proyectos de microcontroladores. Una nueva opción es el "Little Buddy Talker" (LBT), un pequeño desglose que contiene un chip con 254 palabras y puede "hablarlas" a través de un conector de auriculares. Cada palabra está definida por una dirección, básicamente un número, y es muy fácil dejar que el LBT hable en oraciones. Para tareas más complejas, puede utilizar la biblioteca Arduino "Word100" para controlar el LBT.

El dispositivo que se describe a continuación consiste en una ruptura de sensor VEML6075, un Arduino y el Little Buddy Talker, es muy fácil de configurar y puede ser alimentado por un paquete de energía USB o baterías, dependiendo del microcontrolador utilizado.

Si prefiere mantener privada la información del índice UV, utilice auriculares. Un pequeño altavoz a batería podría ser una buena solución para escuelas, jardines de infancia u otros lugares públicos. Me gustaría mencionar el proyecto Kickstarter en curso para Big Buddy Talker, que contiene más de 1000 palabras.

¡Y no olvides usar protector solar

Paso 1: Materiales necesarios

Rotura del sensor VEML6075 UV A&B: obtuve el mío de Aliexpress por unos 10 dólares estadounidenses

Cambiador de nivel 5V -> 3V - requerido ya que el VEML6075 tiene una lógica de 3V. Están disponibles por unos $ / €.

Little Buddy Talker - disponible en www.engineeringshock.com a 25 CA $

Microcontrolador compatible con Arduino Uno: utilicé un MonkMakesDuino, pero cualquier versión debería funcionar

Cables de puente y placa de pruebas

Altavoces y / o auriculares, según su aplicación

Paquete de alimentación USB ¡Un día soleado!

Paso 2: montaje y uso

Poner el dispositivo en funcionamiento es bastante sencillo:

• coloque su Arduino, palanca de cambios de nivel, ruptura VEML6075 y el Little Buddy Talker en su tablero.
• Use uno de los rieles de alimentación en la placa de pruebas para 3V y uno para 5V, conéctelos a los puertos de tierra, 3V y 5V de su Arduino.
• conecte los puertos de alimentación del cambiador de nivel a los rieles de alimentación adecuados
• conecte dos puertos de datos en el lado de 5V del cambiador de nivel a los puertos SDA (A4) y SDA (A5) del Arduino
• conecte los puertos de datos correspondientes en el lado de 3V con los puertos SCL y SDA del sensor
• conecte los puertos GND y VCC del sensor a tierra y 3V
• conecte el LBT al Arduino y encienda: LBT 5V a 5V, LBT GD a tierra, LBT DI a Arduino 11, LBT SC a Arduino 13, LBT CS a Arduino 10

Instale las bibliotecas de software necesarias en el IDE. La biblioteca "VEML7065" que utilicé se puede encontrar en 14core (consulte el siguiente paso). Se requiere "Cable" para la comunicación I2C con el sensor, "SPI" para la comunicación con Little Buddy Talker a través de SPI.

Ejecute la secuencia de comandos proporcionada (consulte el paso siguiente).

Los valores de índice UV Raw, UV-A, UV-B y UV y otra información se muestran en el monitor en serie.

El índice UV medido es "hablado" por el LBT. El VEML6075 calcula el índice UV con mucha precisión, pero como falta un "punto" en el conjunto de palabras del LBT, los valores se dan como: "nivel" - valor (como número entero, "cero" a "doce") - "alto" / "bajo" (si el resto está por encima o por debajo de 0,5), que debería ser lo suficientemente bueno para la mayoría de las aplicaciones.

Puede cambiar la secuencia de comandos para cambiar la frecuencia con la que se toman las medidas y lo que se mide y se envía al monitor en serie. Con un poco de programación, incluso puede definir niveles de umbral para una "advertencia" (LBT: 148 / 0x94), "alerta" (LBT: 143 / 0x8f) o "alarma" (LBT: 142 / 0x8e).

¡Para medir el nivel máximo de UV, debe dirigir el sensor directamente al sol

Paso 3: el guión

En gran medida, el guión es una recopilación del trabajo de otros a los que me gustaría agradecer.

Usé el script VEML6075 tomado de 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, donde también puede descargar la biblioteca VEML6075 requerida.

Otra opción sería el script y la biblioteca de schizobovine:

Mi guión básicamente toma una medida, hace un poco de interpretación de números y le dice al Little Buddy Talker qué palabras debe pronunciar. Como cada una de las 254 palabras del LBT tiene un número de índice, p. Ej. 209 o 0xd1 para "nivel", solo tienes que enviar estos números. Con respecto a los valores del índice UV (0 a 12) utilicé la función 'mapa' para 'traducir' los valores a las palabras "cero" (54, 0x 36) hasta "doce" (66, 0x42).

Como se mencionó anteriormente, un valor de índice UV como 4.3 se da como "cuatro bajo" y 5.7 como "cinco alto".

Si desea optimizar el script, eche un vistazo a la lista adjunta de palabras contenidas en el LBT.

Paso 4: Outlook

Con un poco de esfuerzo adicional, debería poder poner todas las piezas en una pequeña caja que permitiría medir el índice UV donde quiera que vaya: mientras esquía, hace senderismo, monta en bicicleta, hace un picnic o en la playa.

Otra opción sería colocar el sensor en un sombrero o gorra y colocar la caja con la electrónica en otro lugar.

O para crear un guión que calcule la dosis de UV acumulada que ha recibido y le indique cuándo debe ir a la sombra.

Pero nunca lo olvides: ¡usa protector solar!

Paso 5: Enlaces e información adicional

A continuación, encontrará enlaces a proyectos similares y más información sobre el tema:

Medidor UV de bricolaje con Arduino y una pantalla Nokia 5110 - https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With… - es un instructable muy agradable que usa componentes más cotidianos y también brinda mucha información de fondo.

¡Se acerca el verano! Vamos a hacer un detector UV de mano - https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-… - describe una buena solución móvil en una caja con una barra LED como indicador. Se basa en la plataforma Seed Grove que utiliza una ruptura con un sensor de luz SI1145. Este sensor en realidad no mide los rayos ultravioleta, pero calcula el índice de rayos ultravioleta a partir de las intensidades de luz visible e infrarroja.

Otro proyecto que utiliza un brote SI1145 se encuentra en Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - que ofrece la solución completa de Adafruit habitual. Incluso tienen una "Flora" de la versión del sensor que puedes fijar en tela.

Adafruit (y otros) también ofrecen salidas para el sensor VEML6070. Este sensor mide realmente los rayos UV, pero le proporcionará valores de medición precisos, pero no es un índice de UV fácil de interpretar.

En el sitio web de EPA Sunsafety se encuentra mucha información general, p. Ej. en:

La hoja de datos del VEML6075 se puede encontrar aquí:

Y recomendaría echar un vistazo a la siguiente hoja de solicitud que ofrece mucha información de fondo y de donde había tomado las imágenes de espectros: