Un dispositiu de mesura de l’índex UV parlant que utilitza el sensor VEML6075 i el petit Buddy Talker: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Arriben estius! El sol brilla, cosa fantàstica.

Però a mesura que la radiació ultraviolada (UV) és cada vegada més intensa, persones com jo tenen pigues, petites illes marrons nedant en un mar de pell vermella, cremada pel sol i amb picor.

El fet de tenir informació disponible en temps real sobre la intensitat de la llum UV que us arriba a la pell augmentaria la consciència i reduiria el risc de danys a la pell. Per què no construir un dispositiu senzill per a aquest propòsit? Vaig decidir utilitzar el sensor UV VEML6075 que permet mesurar tant UV-A com UV-B i, per tant, donar valors més precisos que molts altres sensors disponibles (vegeu l’últim pas per obtenir més informació). I la UV-B és la part perillosa. Però, com es presenten els valors mesurats? Les barres LED i les pantalles OLED són agradables, però no massa pràctiques amb un sol brillant. La comunicació verbal és la nostra forma diària de transferir informació, però fins ara és difícil utilitzar-la en projectes de microcontroladors. Una nova opció és el "Petit Buddy Talker" (LBT), un petit fragment que conté un xip amb 254 paraules i que els pot "parlar" mitjançant un connector per a auriculars. Cada paraula es defineix per una adreça, bàsicament per un número, i és molt fàcil deixar que el LBT parli en frases. Per a tasques més complexes, podeu utilitzar la biblioteca Arduino "Word100" per controlar el LBT.

El dispositiu que es descriu a continuació consisteix en un sensor VEML6075, un Arduino i el Little Buddy Talker, és molt fàcil d’instal·lar i pot alimentar-se mitjançant un bloc d’alimentació USB o bateries, segons el microcontrolador utilitzat.

Si preferiu mantenir la informació de l’índex UV privada, utilitzeu auriculars. Un petit altaveu amb bateria pot ser una bona solució per a escoles, jardins d’infants o altres llocs públics. M’agradaria esmentar el projecte Kickstarter en curs per al Big Buddy Talker, que conté més de 1.000 paraules.

I no us oblideu de portar protector solar

Pas 1: materials necessaris

Trencament del sensor UV A&B VEML6075: tinc el meu de Aliexpress per uns 10 dòlars EUA

Canviador de nivell de 5V -> 3V: cal que el VEML6075 tingui una lògica de 3V. Estan disponibles per uns $ / €.

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

Microcontrolador compatible Arduino Uno: he utilitzat un MonkMakesDuino, però qualsevol versió hauria de funcionar

Cables de panell i pont

Altaveus i / o telèfons, segons la vostra aplicació

Alimentació USB Un dia assolellat!

Pas 2: Muntatge i ús

Per fer funcionar el dispositiu és molt senzill:

• col·loqueu el vostre Arduino, el canvi de nivell, el VEML6075 breakout i el Little Buddy Talker a la vostra taula de treball.
• Utilitzeu un dels rails elèctrics de la placa de pa per a 3V i un per a 5V, connecteu-los amb els ports de terra, 3V i 5V del vostre Arduino.
• connecteu els ports d’alimentació del canvi de nivell als rails d’alimentació adequats
• connecteu dos ports de dades al costat de 5V del canvi de nivell als ports SDA (A4) i SDA (A5) de l’Arduino
• connecteu els ports de dades corresponents al costat de 3V amb els ports SCL i SDA del sensor
• connecteu els ports GND i VCC del sensor a terra i 3V
• connecteu el LBT a l'Arduino i alimenteu-lo: LBT 5V a 5V, LBT GD a terra, LBT DI a Arduino 11, LBT SC a Arduino 13, LBT CS a Arduino 10

Instal·leu les biblioteques de programari necessàries a l'IDE. La biblioteca "VEML7065" que he utilitzat es troba a 14core (vegeu el següent pas). Es requereix "cable" per a la comunicació I2C amb el sensor, "SPI" per a la comunicació amb Little Buddy Talker mitjançant SPI.

Executeu l'script proporcionat (vegeu el següent pas).

Els valors d'índex UV Raw, UV-A, UV-B i UV i altra informació es mostren al monitor sèrie.

El LBT "parla" de l'índex UV mesurat. El VEML6075 calcula molt precisament l’índex UV, però com que falta “punt” al conjunt de paraules de la LBT, els valors es donen com: “nivell” - valor (com a nombre enter, “zero” a “dotze”) - "alt" / "baix" (si la resta és superior o inferior a 0,5), que hauria de ser prou bo per a la majoria d'aplicacions.

Podeu canviar l'script per canviar la freqüència amb què es prenen les mesures i què es mesura i enviar-lo al monitor sèrie. Amb una mica de programació, fins i tot podeu definir nivells llindars per a un "avís" (LBT: 148 / 0x94), "alerta" (LBT: 143 / 0x8f) o "alarma" (LBT: 142 / 0x8e).

Per mesurar el nivell màxim d’UV, heu de dirigir el sensor directament al sol

Pas 3: l'script

En gran part, el guió és una recopilació de la feina d’altres persones que voldria agrair.

He utilitzat l’escriptura VEML6075 extreta de 14core, https://www.14core.com/wiring-the-veml6075-ultraviolet-a-ultraviolet-b-light-sensor/, on també podeu descarregar la biblioteca VEML6075 necessària.

Una altra opció seria l'script i la biblioteca de schizobovine:

El meu guió bàsicament fa una mesura, fa una mica d’interpretació del nombre i li diu al Petit amic parlant quines paraules ha de parlar. Com que totes les 254 paraules del LBT tenen un número d’índex, p. 209 o 0xd1 per a "nivell", només heu d'enviar aquests números. Pel que fa als valors de l'índex UV (0 a 12), he utilitzat la funció "mapa" per "traduir" els valors a les paraules "zero" (54, 0x 36) fins a "dotze" (66, 0x42).

Com s'ha esmentat anteriorment, un valor d'índex UV de 4,3 es dóna com a "quatre baixos" i 5,7 com a "cinc alt".

Si voleu optimitzar l'script, consulteu la llista adjunta de paraules incloses al LBT.

Pas 4: Outlook

Amb una mica d’esforç addicional, hauria de ser capaç de posar totes les peces en una petita caixa que permetés mesurar l’índex UV allà on aneu: mentre esquieu, trekking, aneu en bicicleta, feu un pícnic o a la platja.

Una altra opció seria col·locar el sensor en un barret o tap i col·locar la caixa amb l’electrònica en un altre lloc.

O bé, per crear un guió que estimi la dosi acumulativa d’UV que heu rebut i us indiqui quan hauríeu de marxar a l’ombra.

Però no ho oblideu mai: utilitzeu protectors solars !!!

Pas 5: enllaços i informació addicional

A continuació trobareu enllaços a projectes similars i més informació sobre el tema:

El mesurador UV de bricolatge amb Arduino i una pantalla Nokia 5110 - https://www.instructables.com/id/DIY-UV-Meter-With… - és un instrument molt agradable que es pot utilitzar amb components més quotidians i també proporciona molta informació de fons.

S'acosta l'estiu! Bricolem un detector UV de mà - https://www.instructables.com/id/Summer-Is-Coming-… - descriu una bona solució mòbil en una caixa amb una barra LED com a indicador. Es basa en la plataforma Seed Grove que utilitza un brot amb un sensor de llum SI1145. Aquest sensor en realitat no mesura els raigs UV, però calcula l’índex UV a partir de les intensitats de llum visible i IR.

Un altre projecte que utilitza un brot SI1145 es troba a Adafruit - https://learn.adafruit.com/adafruit-si1145-breakou… - que ofereix la solució completa habitual d’Adafruit. Fins i tot tenen una "Flora" de la versió del sensor que podeu fixar sobre tela.

Adafruit (i altres) també ofereix brots per al sensor VEML6070. Aquest sensor realment mesura els raigs UV, però us proporcionarà valors de mesura precisos, però no és fàcil d’interpretar l’índex UV.

Es troba molta informació general al lloc web EPA Sunsafety, per exemple. a:

Podeu trobar el full de dades del VEML6075 aquí:

I recomanaria fer una ullada al següent full d'aplicació que ofereix molta informació de fons i d'on havia pres les imatges de l'espectre: