Luxmètre portable : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ce projet consiste à fabriquer un luxmètre portable. Il peut être utilisé dans les écoles, où les enfants peuvent mesurer différents types de sources lumineuses.

Les fonctions:

1. mesurer l'intensité de la lumière en lux.

2. calculer le rayonnement solaire de lux à watts/m2 (facteur 112)

3. charge de la batterie à l'aide du port USB

Le coût total est d'environ 13 $ sans étui. Le luxmètre prend 15 mA, il fonctionnera donc longtemps sur une batterie Li-Ion.

Étape 1: nomenclature

Pour le projet, vous avez besoin de ces composants (liens affiliés, si vous souhaitez me soutenir):

Arduino Pro Mini 5V

Relier

MAX44009

• Large gamme de 0,045 lux à 188 000 lux VCC = 1,7 V à 3,6 V ()
• ICC = 0,65 µA Courant de fonctionnement
• -40°C à +85°C Plage de température
• Relier

Écran OLED

• Taille de l'écran diagonale：0.96"
• Nombre de pixels：128 x 64

• Profondeur de couleur: monochrome (jaune et bleu)

• Dimensions: 27,8 x 27,3 x 4,3 mm
• Tension de fonctionnement: 3,3 ~ 5 V CC
• Puissance: 0,06 W
• Angle de vision maximal: > 160 degrés
• Devoir：1/32Luminosité (cd/m2)：150 (Typ) @ 5V
• Interface： I2C
• Relier

TP4056

• besoin d'un câble USB vers micro USB pour le chargement
• entrée 5V

Relier

batterie Li-ion

• 3 - 4,2 volts
• Relier

support 18650

Relier

Cavalier de commutation

Relier

Câbles et en-tête

• femme à femme
• en-tête féminin et masculin
• Lien vers les câbles
• Lien vers les en-têtes des broches

Étape 2: Circuit

Il faut bien sûr un Arduino 5V pour l'alimenter avec une batterie Li-Ion (4, 2 V !)

Connexions:

Arduino - MAX44009 (idem pour l'affichage OLED)

A4 - SDA

A5 - SCL

VCC - NIV

TERRE - TERRE

TP4056 - Arduino Pro Mini OUT+ - VCC

Arduino - batterie

VCC - borne plus (max 5 V pour Arduino 5V)

Arduino - cavalier de commutation

GND - premier commutateur

TP4056 - cavalier de commutation

OUT - - deuxième commutateur

Cavalier de batterie - interrupteur

borne moins - premier et deuxième commutateur

Étape 3: Coder

#comprendre

#include #include

#comprendre

#inclure "MAX44009.h"

MAX44009 Lux (0x4A);

flotteur lux; watts flottants; // Adresse TWI de l'affichage OLED #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display(-1); // redémarrer l'affichage avec le bouton de réinitialisation sur arduino void setup() { Lux. Begin (0, 188000); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); display.clearDisplay(); display.display(); // affiche une ligne de texte display.setTextSize(1); display.setTextColor(BLANC); display.setFont(&FreeSerif9pt7b); display.setCursor(1, 15); display.print("MAX44009"); display.display(); } boucle vide() { lux=Lux. GetLux(); // obtient des lux watts =Lux. GetWpm(); // obtenir des watts/m2, uniquement pour la source SUN display.fillRect(1, 20, 100, 100, BLACK); // crée un rectangle noir sur la position des valeurs display.setCursor(1, 40); display.print(lux); display.setCursor(80, 40); display.print("lux"); display.setCursor(1, 60); display.print(watts); display.setCursor(80, 60); display.print("W/m"); display.setCursor(115, 55); display.print("2"); display.display(); retard(1000); }

Étape 4: Souder

Je crée sur une prise de carte prototype pour Arduino Pro Mini et des broches pour connecter d'autres choses. Je construis également un boîtier simple en contreplaqué. Utilisez un câble en plastique zippé pour le montage de l'écran sur la porte, également pour les joints.

Étape 5: Charge

Je monte le module de charge - TP4056 sur le luxmètre. Voyant rouge indiquant la charge, voyant bleu non connecté câble USB (micro usb). Avec le cavalier de commutation, je peux activer/désactiver la charge.

Étape 6: Plan de leçon formel

1. L'enseignant décrit ce que sont les lux, les watts et explique comment utiliser le luxmètre.

2. Les élèves auront pour tâche de mesurer les lux:

a, choisissez des sources lumineuses et mesurez la distance de la source à l'aide d'une jauge de longueur

b, mesurer l'intensité de la source lumineuse

c, écrivez toutes les valeurs dans la table.

Étape 7: Propre mesure

1. Le lampadaire donne 5 à 25 lux, cela dépend probablement de la hauteur de la source lumineuse.
2. La lumière du jour donne 80 000 à 100 000 lux, selon l'angle entre le capteur et les rayons du soleil.
3. Soleil sous les nuages pendant la journée ensoleillée 15 000 lux
4. L'écran LCD me donne 78 lux (distance 0 cm), 63 lux (10 cm), 50 lux (20 cm)
5. smartphone 60 lux (0 cm)
6. chambre à l'intérieur pendant les journées ensoleillées stores rétractés 60 lux

Pour le calcul Watts/m2, il faut connaître l'efficacité lumineuse (en lumens par watt).

Pour Sun, il est d'environ 110 lumens/W (sur le plan horizontal), 96 lumens/W (sur les rayons directs du soleil).

Donc, pour Sun, j'obtiens une intensité directe de 700 à 900 W/m2.

Calculateur de lux en watt/m2