UltraV: একটি বহনযোগ্য UV- সূচক মিটার: 10 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

চর্মরোগজনিত সমস্যার কারণে নিজেকে সূর্যের কাছে প্রকাশ করতে অক্ষম হওয়ায়, আমি অতিবেগুনী রশ্মি মিটার তৈরিতে সৈকতে সময় কাটাতাম। UltraV।

এটি একটি Arduino Nano rev3 তে নির্মিত, একটি UV সেন্সর, 3V ব্যাটারি ভোল্টেজ বাড়াতে একটি ডিসি/ডিসি কনভার্টার এবং একটি ছোট OLED ডিসপ্লে। আমার প্রধান টার্গেট ছিল এটাকে পোর্টেবল রাখা, যাতে আমি যেকোন মুহূর্তে এবং যে কোন স্থানে UV-index সহজে জানতে পারি।

ধাপ 1: অংশ এবং উপাদান

• মাইক্রোকন্ট্রোলার Arduino Nano rev.3
• ML8511 UV সেন্সর
• 128 × 64 OLED ডিপ্লে (SSD1306)
• MT3608 ডিসি-ডিসি স্টেপ-আপ
• CR2 ব্যাটারি
• CR2 ব্যাটারি ধারক
• সুইচ
• ঘের কেস

ধাপ 2: সেন্সর

এমএল 5৫১১ (ল্যাপিস সেমিকন্ডাক্টরস) একটি ইউভি সেন্সর, যা ঘরের ভিতরে বা বাইরে ইউভি তীব্রতা অর্জনের জন্য উপযুক্ত। ML8511 একটি অভ্যন্তরীণ পরিবর্ধক দ্বারা সজ্জিত, যা UV তীব্রতার উপর নির্ভর করে ফটো-কারেন্টকে ভোল্টেজে রূপান্তর করে। এই অনন্য বৈশিষ্ট্যটি এডিসির মতো বাহ্যিক সার্কিটগুলিতে একটি সহজ ইন্টারফেস সরবরাহ করে। পাওয়ার ডাউন মোডে, সাধারণ স্ট্যান্ডবাই কারেন্ট 0.1µA, এইভাবে দীর্ঘ ব্যাটারি লাইফ সক্ষম করে।

বৈশিষ্ট্য:

• ফটোডিওড UV-A এবং UV-B এর প্রতি সংবেদনশীল
• এম্বেডেড অপারেশনাল পরিবর্ধক
• এনালগ ভোল্টেজ আউটপুট
• কম সরবরাহ বর্তমান (300µA টাইপ।) এবং কম স্ট্যান্ডবাই বর্তমান (0.1µA টাইপ।)
• ছোট এবং পাতলা পৃষ্ঠ মাউন্ট প্যাকেজ (4.0mm x 3.7mm x 0.73mm, 12-pin সিরামিক QFN)

দুর্ভাগ্যবশত, সেন্সরকে রক্ষা করার জন্য আমার কোন UV- স্বচ্ছ উপাদান খুঁজে বের করার সুযোগ ছিল না। যে কোন ধরনের স্বচ্ছ আবরণ যা আমি পরীক্ষা করেছি (প্লাস্টিক, কাচ, ইত্যাদি) UV পরিমাপকে হ্রাস করছে। কোয়ার্টজ ফিউজড সিলিকা গ্লাসটি আরও ভাল পছন্দ বলে মনে হচ্ছে, তবে আমি যুক্তিসঙ্গত মূল্যে কোনওটি পাইনি, তাই আমি বাক্সের বাইরে সেন্সরটি খোলা বাতাসে রেখে দেওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।

ধাপ 3: অপারেশন

একটি পরিমাপ নিতে, কেবল ডিভাইসটি চালু করুন এবং এটিকে কয়েক সেকেন্ডের জন্য সূর্যের দিকে নির্দেশ করুন, এটি সূর্যের রশ্মির দিকের সাথে সামঞ্জস্য রেখে। তারপরে ডিসপ্লেতে দেখুন: বাম দিকের সূচক সর্বদা তাত্ক্ষণিক পরিমাপ দেখায় (প্রতি 200 এমএস এক), যখন ডানদিকে পড়া এই সেশনের সময় সর্বাধিক পড়া হয়: এটিই আপনার প্রয়োজন।

ডিসপ্লের নিচের বাম অংশে ডব্লিউএইচও সমতুল্য নামকরণ (LOW, MODERATE, HIGH, VERY HIGH, EXTREME) পরিমাপ করা UV- সূচকের জন্য রিপোর্ট করা হয়েছে।

ধাপ 4: ব্যাটারি ভোল্টেজ এবং পড়া

আমি একটি CR2 ব্যাটারি নির্বাচন করি, এর আকার এবং ক্ষমতা (800 mAh) এর জন্য। আমি গ্রীষ্মকালে UltraV ব্যবহার করেছি এবং ব্যাটারি এখনও 2.8 v পড়ে, তাই আমি পছন্দটি নিয়ে বেশ সন্তুষ্ট। যখন কাজ করে, সার্কিটটি প্রায় 100 এমএ ড্রেন, কিন্তু একটি পঠন পরিমাপ কয়েক সেকেন্ডের বেশি সময় নেয় না। যেহেতু ব্যাটারির নামমাত্র ভোল্টেজ 3v, আমি ভোল্টেজ 9 ভোল্টে আনতে একটি ডিসি-ডিসি স্টেপ আপ কনভার্টার যোগ করেছি এবং এটি ভিন পিনের সাথে সংযুক্ত করেছি।

ডিসপ্লেতে ব্যাটারি ভোল্টেজ ইঙ্গিত করার জন্য, আমি একটি এনালগ ইনপুট (A2) ব্যবহার করেছি। Arduino এনালগ ইনপুট 0 এবং 5V এর মধ্যে ডিসি ভোল্টেজ পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু এই কৌশলটি একটি ক্রমাঙ্কন প্রয়োজন। ক্রমাঙ্কন করতে, আপনার একটি মাল্টিমিটার প্রয়োজন হবে। প্রথমে আপনার চূড়ান্ত ব্যাটারি (সিআর 2) দিয়ে সার্কিটকে শক্তি দিন এবং কম্পিউটার থেকে ইউএসবি পাওয়ার ব্যবহার করবেন না; নিয়ন্ত্রক থেকে Arduino এ 5V পরিমাপ করুন (Arduino 5V পিনে পাওয়া যায়): এই ভোল্টেজটি ডিফল্টরূপে Arduino ADC রেফারেন্স ভোল্টেজের জন্য ব্যবহৃত হয়। এখন নিম্নরূপ স্কেচে মাপা মান রাখুন (ধরুন আমি 5.023 পড়লাম):

ভোল্টেজ = ((দীর্ঘ) যোগফল (দীর্ঘ) NUM_SAMPLES * 5023) / 1024.0;

স্কেচে, আমি 10 টি নমুনার গড় হিসাবে ভোল্টেজ পরিমাপ নিচ্ছি।

ধাপ 5: পরিকল্পিত এবং সংযোগ

ধাপ 6: সফটওয়্যার

ডিসপ্লের জন্য, আমি U8g2lib ব্যবহার করেছি যা এই ধরনের OLED ডিসপ্লের জন্য খুবই নমনীয় এবং শক্তিশালী, ফন্টের বিস্তৃত পছন্দ এবং ভালো পজিশনিং ফাংশন।

ML8511 থেকে ভোল্টেজ পড়ার বিষয়ে, আমি ADC কনভার্টারের ভিত্তি হিসাবে 3.3v Arduino রেফারেন্স পিন (1%এর মধ্যে সঠিক) ব্যবহার করেছি। সুতরাং, 3.3V পিনে ডিজিটাল রূপান্তর করার জন্য একটি এনালগ করে (এটি A1 এর সাথে সংযুক্ত করে) এবং তারপর এই পাঠকে সেন্সর থেকে পড়ার সাথে তুলনা করে, আমরা একটি সত্যিকারের জীবন পড়ার এক্সট্রোপোলেট করতে পারি, ভিআইএন যাই হোক না কেন (যতক্ষণ এটি 3.4V এর উপরে)।

int uvLevel = averageAnalogRead (UVOUT); int refLevel = averageAnalogRead (REF_3V3); float outputVoltage = 3.3 / refLevel * uvLevel;

নিচের লিঙ্ক থেকে সম্পূর্ণ কোডটি ডাউনলোড করুন।

ধাপ 7: ঘের কেস

একটি বাণিজ্যিক প্লাস্টিকের বাক্সে আয়তক্ষেত্রাকার প্রদর্শন উইন্ডোটি ম্যানুয়ালি কাটার বিষয়ে বেশ কয়েকটি (খারাপ) পরীক্ষার পরে, আমি এর জন্য নিজের ডিজাইন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। সুতরাং, একটি সিএডি অ্যাপ্লিকেশন দিয়ে আমি একটি বাক্স ডিজাইন করেছি এবং এটি যতটা সম্ভব ছোট রাখার জন্য, আমি সিআর 2 ব্যাটারিকে বাহ্যিকভাবে পিছনের দিকে মাউন্ট করেছি (একটি ব্যাটারি হোল্ডারের সাথে বাক্সে আঠালো)।

নিচের লিঙ্ক থেকে ঘেরের ক্ষেত্রে STL ফাইলটি ডাউনলোড করুন।

ধাপ 8: ভবিষ্যতের সম্ভাব্য উন্নতি

• বিভিন্ন অবস্থার অধীনে প্রকৃত রিয়েল-টাইম ইউভি-ইনডেক্স মান পরিমাপ করতে একটি ইউভি স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার করুন (ইউভি স্পেকট্রোমিটারগুলি খুব ব্যয়বহুল);
• আরডুইনো মাইক্রোকন্ট্রোলারের সাহায্যে ML8511 থেকে একই সাথে রেকর্ড আউটপুট;
• বিস্তৃত বায়ুমণ্ডলীয় অবস্থার অধীনে রিয়েল-টাইমে প্রকৃত UVI মানের সাথে ML8511 আউটপুট সম্পর্কিত অ্যালগরিদম লিখুন।

ধাপ 9: চিত্র গ্যালারি

ধাপ 10: ক্রেডিট

• কার্লোস অর্টস:
• Arduino ফোরাম:
• ইলেকট্রনিক্স শুরু:
• U8g2lib:
• বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা, ইউভি সূচক: