Un appareil de mesure d'indice UV parlant, utilisant le capteur VEML6075 et le Little Buddy Talker : 5 étapes

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

Les étés arrivent ! Le soleil brille ! Ce qui est génial.

Mais à mesure que le rayonnement ultraviolet (UV) devient plus intense, les gens comme moi ont des taches de rousseur, de petites îles brunes nageant dans une mer de peau rouge, brûlée par le soleil et qui démange.

Pouvoir disposer d'informations en temps réel sur l'intensité de la lumière UV atteignant votre peau permettrait de sensibiliser et de réduire le risque de lésions cutanées. Alors pourquoi ne pas construire un appareil simple à cet effet ? J'ai décidé d'utiliser le capteur UV VEML6075 qui permet de mesurer à la fois les UV-A et les UV-B, et ainsi donner des valeurs plus précises que de nombreux autres capteurs disponibles (voir dernière étape pour plus de détails). Et l'UV-B est la partie dangereuse. Mais comment présenter les valeurs mesurées ? Les barres LED et les écrans OLED sont sympas, mais pas trop pratiques en plein soleil. La communication verbale est notre moyen quotidien de transfert d'informations, mais jusqu'à présent, il est difficile de l'utiliser dans des projets de microcontrôleur. Une nouvelle option est le "Little Buddy Talker" (LBT), une petite évasion qui contient une puce avec 254 mots et peut les "parler" via un connecteur de casque. Chaque mot est défini par une adresse, essentiellement un nombre, et il est très facile de laisser le LBT parler en phrases. Pour des tâches plus complexes, vous pouvez utiliser la bibliothèque Arduino "Word100" pour contrôler le LBT.

L'appareil décrit ci-dessous se compose d'un capteur VEML6075, d'un Arduino et du Little Buddy Talker, est très facile à installer et peut être alimenté par un bloc d'alimentation USB ou des piles, selon le microcontrôleur utilisé.

Si vous préférez garder les informations de l'indice UV privées, utilisez des écouteurs. Un petit haut-parleur alimenté par batterie pourrait être une bonne solution pour les écoles, les jardins d'enfants ou d'autres lieux publics. Je voudrais mentionner le projet Kickstarter en cours pour le Big Buddy Talker, qui contient plus de 1000 mots.

Et n'oubliez pas de mettre de la crème solaire

Étape 1: Matériel requis

VEML6075 UV A&B capteur breakout - j'ai eu le mien d'Aliexpress pour environ 10 US $

Décaleur de niveau 5V -> 3V - requis car le VEML6075 a une logique 3V. Ils sont disponibles pour quelques $/€.

Little Buddy Talker - disponible sur www.engineeringshock.com à 25 CA$

Microcontrôleur compatible Arduino Uno - J'ai utilisé un MonkMakesDuino, mais n'importe quelle version devrait fonctionner

Planche à pain et câbles de démarrage

Haut-parleur et/ou casque - selon votre application

Bloc d'alimentation USB Une journée ensoleillée !

Étape 2: Assemblage et utilisation

Pour que l'appareil soit opérationnel, c'est assez simple:

• placez votre Arduino, votre levier de niveau, votre breakout VEML6075 et le Little Buddy Talker sur votre planche à pain.
• Utilisez l'un des rails d'alimentation sur la planche à pain pour 3V et un pour 5V, connectez-les à la terre, aux ports 3V et 5V de votre Arduino.
• connectez les ports d'alimentation du levier de niveau aux rails d'alimentation appropriés
• connectez deux ports de données du côté 5V du décaleur de niveau aux ports SDA (A4) et SDA (A5) de l'Arduino
• connecter les ports de données correspondants du côté 3V avec les ports SCL et SDA du capteur
• connectez les ports GND et VCC du capteur à la terre et 3V
• connectez le LBT à l'Arduino et alimentez: LBT 5V à 5V, LBT GD à la terre, LBT DI à Arduino 11, LBT SC à Arduino 13, LBT CS à Arduino 10

Installez les bibliothèques logicielles requises dans l'IDE. La bibliothèque "VEML7065" que j'ai utilisée se trouve à 14core (voir étape suivante). "Wire" est requis pour la communication I2C avec le capteur, "SPI" pour la communication avec le Little Buddy Talker via SPI.

Exécutez le script fourni (voir étape suivante).

Les valeurs d'indice UV Raw, UV-A, UV-B et UV et d'autres informations sont affichées sur le moniteur série.

L'indice UV mesuré est "parlé" par le LBT. Le VEML6075 calcule l'indice UV de manière très précise, mais comme "point" manque dans l'ensemble des mots du LBT, les valeurs sont données comme: "niveau" - valeur (comme nombre entier, "zéro" à "douze") - "élevé"/"faible" (si le reste est supérieur ou inférieur à 0,5), ce qui devrait être suffisant pour la plupart des applications.

Vous pouvez modifier le script pour changer la fréquence à laquelle les mesures sont prises et ce qui est mesuré et envoyé au moniteur série. Avec un peu de programmation, vous pouvez même définir des niveaux de seuil pour un "avertissement" (LBT: 148/0x94), "alerte" (LBT: 143/0x8f) ou "alarme" (LBT: 142/0x8e).

Pour mesurer le niveau d'UV maximum, vous devez diriger le capteur directement vers le soleil

Étape 3: le script

Dans une large mesure, le script est une compilation du travail d'autres personnes que je voudrais remercier.

J'ai utilisé le script VEML6075 tiré de 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, où vous pouvez également télécharger la bibliothèque VEML6075 requise.

Une autre option serait le script et la bibliothèque de schizobovine:

Mon script prend essentiellement une mesure, interprète un peu les nombres et indique au Little buddy Talker les mots à prononcer. Comme chacun des 254 mots du LBT a un numéro d'index, par ex. 209 ou 0xd1 pour "niveau", il suffit d'envoyer ces chiffres. Concernant les valeurs de l'indice UV (0 à 12), j'ai utilisé la fonction 'map' pour 'traduire' les valeurs aux mots "zéro" (54, 0x 36) jusqu'à "douze" (66, 0x42).

Comme mentionné précédemment, une valeur d'indice UV de 4,3 est donnée comme "quatre bas" et 5,7 comme "cinq haut".

Si vous souhaitez optimiser le script, veuillez consulter la liste de mots ci-jointe contenue dans le LBT.

Étape 4: Outlook

Avec un petit effort supplémentaire, il devrait pouvoir mettre toutes les pièces dans une petite boîte qui permettrait de mesurer l'indice UV où que vous alliez: en ski, en randonnée, à vélo, en pique-nique ou à la plage.

Une autre option serait de placer le capteur sur un chapeau ou une casquette et de placer la boîte avec l'électronique ailleurs.

Ou pour créer un script qui estime la dose d'UV cumulée que vous avez reçue et vous indique quand vous devez partir pour l'ombre.

Mais n'oubliez jamais: utilisez de la crème solaire !!!

Étape 5: Liens et informations supplémentaires

Vous trouverez ci-dessous des liens vers des projets similaires et de plus amples informations sur le sujet:

Le compteur UV DIY avec Arduino et un écran Nokia 5110 - https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With… - est une très belle instructable utilisant plus de composants de tous les jours et donne également beaucoup d'informations de base.

L'été arrive! Let's DIY a Carry-on UV Detector - https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-… - décrit une belle solution mobile dans une boîte avec une barre LED comme indicateur. Il est basé sur la plate-forme Seed Grove utilisant un breakout avec un capteur de lumière SI1145. Ce capteur ne mesure pas réellement les UV mais calcule l'indice UV à partir des intensités lumineuses visibles et IR.

Un autre projet utilisant une épidémie SI1145 se trouve sur Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - offrant la solution complète habituelle d'Adafruit. Ils ont même une "Flore" de la version du capteur que vous pouvez fixer sur du tissu.

Adafruit (et d'autres) proposent également des breakouts pour le capteur VEML6070. Ce capteur mesure en fait les UV, mais vous donnera des valeurs de mesure précises, mais pas un indice UV facile à interpréter.

De nombreuses informations générales se trouvent sur le site Web de l'EPA Sunsafety, par ex. à:

La fiche technique du VEML6075 est disponible ici:

Et je recommanderais de jeter un œil à la fiche d'application suivante offrant de nombreuses informations de base et d'où j'avais pris les images de spectres: