Luxmeter Portabel: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Proyek ini adalah tentang membuat luxmeter portabel. Ini dapat digunakan di sekolah, di mana anak-anak dapat mengukur berbagai jenis sumber cahaya.

Fungsi:

1. mengukur intensitas cahaya dalam lux.

2. menghitung penyinaran matahari dari lux ke watt/m2 (faktor 112)

3. pengisian baterai menggunakan port USB

Total biaya sekitar 13 $ tanpa kasing. Luxmeter mengambil 15 mA, sehingga akan bekerja lama pada satu baterai Li-Ion.

Langkah 1: BOM

Untuk proyek Anda memerlukan komponen ini (tautan afiliasi, jika Anda ingin mendukung saya):

Arduino Pro Mini 5V

Tautan

MAX44009

• Lebar 0,045 Lux hingga 188.000 Lux Range VCC = 1.7V hingga 3.6V ()
• ICC = 0,65µA Arus Operasi
• -40 ° C hingga +85 ° C Kisaran Suhu
• Tautan

layar OLED

• Ukuran Layar Diagonal：0,96"
• Jumlah Piksel：128 x 64
• Kedalaman Warna: Monokrom (Kuning & Biru)
• Dimensi 27.8 x27.3x 4.3 mm
• Tegangan Kerja: 3,3 ~ 5V DC
• Daya: 0,06W
• Sudut Tampilan Maks: >160 Derajat
• Tugas：1/32Kecerahan (cd/m2)：150 (Tip) @ 5V
• Antarmuka： I2C
• Tautan

TP4056

• perlu kabel USB ke micro USB untuk pengisian daya
• masukan 5V

Tautan

Baterai Li-Ion

• 3 - 4.2 Volt
• Tautan

18650 pemegang

Tautan

Ganti jumper

Tautan

Kabel dan header

• perempuan ke perempuan
• header wanita dan pria
• Tautan ke kabel
• Tautan ke pin header

Langkah 2: Sirkuit

Anda tentu saja membutuhkan 5V Arduino untuk menyalakannya dengan baterai Li-Ion (4, 2 V!)

Koneksi:

Arduino - MAX44009 (sama untuk tampilan OLED)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - VIN

GND - GND

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - baterai

VCC - plus terminal (maks 5 V untuk Arduino 5V)

Arduino - sakelar jumper

GND - pengalih pertama

TP4056 - sakelar jumper

KELUAR - - pengalih kedua

Baterai - sakelar jumper

terminal minus - pengalih pertama dan kedua

Langkah 3: Kode

#termasuk

#sertakan #sertakan

#termasuk

#sertakan "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

mengapung lux; watt mengambang; // OLED menampilkan alamat TWI #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display(-1); // restart tampilan dengan tombol reset pada arduino void setup() { Lux. Begin(0, 188000); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); tampilan.clearDisplay(); tampilan.tampilan(); // menampilkan baris teks display.setTextSize(1); display.setTextColor(PUTIH); display.setFont(&FreeSerif9pt7b); display.setCursor(1, 15); display.print("MAX44009"); tampilan.tampilan(); } void loop() { lux=Lux. GetLux(); // dapatkan lux watt =Lux. GetWpm(); // dapatkan watt/m2, hanya untuk tampilan sumber SUN.fillRect(1, 20, 100, 100, BLACK); // buat persegi panjang hitam pada posisi nilai 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("L/m"); display.setCursor(115, 55); tampilan.print("2"); tampilan.tampilan(); penundaan (1000); }

Langkah 4: Solder

Saya membuat soket papan prototipe untuk Arduino Pro Mini dan pin untuk menghubungkan hal-hal lain. Saya juga membuat kasing sederhana dari kayu lapis. Gunakan Kawat Kabel Zip Plastik untuk memasang tampilan ke pintu, juga untuk sambungan.

Langkah 5: Mengisi daya

Saya memasang modul pengisian daya - TP4056 ke luxmeter. Lampu merah menunjukkan pengisian, lampu biru tidak terhubung kabel usb (micro usb). Dengan sakelar jumper, saya dapat mengaktifkan/menonaktifkan pengisian daya.

Langkah 6: Rencana Pelajaran Formal

1. Guru menjelaskan apa itu lux, watt dan menjelaskan cara kerja dengan luxmeter.

2. Siswa diberi tugas untuk mengukur lux:

a, pilih sumber cahaya, dan ukur jarak dari sumber menggunakan pengukur panjang

b, mengukur intensitas sumber cahaya

c, tulis semua nilai ke tabel.

Langkah 7: Pengukuran Sendiri

1. Lampu jalan memberi 5 - 25 lux, mungkin tergantung pada ketinggian sumber cahaya.
2. Siang hari memberikan 80 000 - 100 000 lux, tergantung pada sudut antara sensor dan sinar matahari.
3. Matahari di bawah awan selama hari yang cerah 15 000 lux
4. Monitor LCD memberi saya 78 lux (jarak 0 cm), 63 lux (10 cm), 50 lux (20cm)
5. ponsel cerdas 60 lux (0 cm)
6. di dalam ruangan pada hari yang cerah, tirai yang ditarik 60 lux

Untuk perhitungan Watt/m2, Anda perlu mengetahui efikasi luminous (dalam lumen per watt).

Untuk Matahari sekitar 110 lumens/W (pada bidang horizontal), 96 lumens/W (pada sinar matahari langsung).

Jadi untuk Matahari saya mendapatkan intensitas langsung 700 - 900 W/m2.

Kalkulator lux ke watt/m2