Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Miernik parametrów oświetlenia

Opisany układ służy do pomiarów parametrów oświetlenia. Układ umożliwia pomiar natężenie oświetlenia, natężenia oświetlenia uwzględniającego charakterystykę oka ludzkiego, pomiar temperatury barwowej światła oraz natężenia składowych: czerwonej, niebieskiej i zielonej w świetle widzialnym. Zmontowany układ pokazano na fotografii tytułowej.
Article Image

Układ powstał z potrzeby chwili. Autor tego tekstu uprawia rośliny, do ich doświetlenia w okresie zimowym używa lamp przeznaczonych do uprawy roślin. Autorowi wydawało się, że używane lampy świecą bardzo nierównomiernie, mimo iż są tego samego typu. Aby to sprawdzić, stosowny układ zaprojektował i wykonał syn autora tekstu. Miernik zbudowany jest z dwóch modułów: sondy pomiarowej zawierającej czujnik natężenia oświetlenia oraz bloku zawierającego pozostałe elementy. Zastosowane rozwiązanie pozwoliło na oddalenie układu pomiarowego od użytkownika. Takie umiejscowienie układu powoduje, że użytkownik nie przesłania sondy pomiarowej (nie zacienia jej), a ewentualne włączenie podświetlenia w wyświetlaczu alfanumerycznym nie wpływa na wynik pomiaru.

Układ zasilany jest z akumulatora litowego pochodzącego z telefonu komórkowego. Równolegle do akumulatora przylutowano kondensator elektrolityczny o pojemności 220 μF. Kondensator ten zwiększa chwilowy prąd, jaki można pobierać z akumulatora, co ma znaczenie w przypadku wyeksploatowanych akumulatorów. Akumulator zabezpieczony jest przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem. W tym celu zastosowano moduł zawierający układ kontroli napięcia pracy akumulatora litowego. Moduł ten jest typową aplikacja układu DW01 razem z tranzystorami MOSFET zintegrowaną z ładowarką akumulatorów litowych wykorzystującą układ scalony TP4056. Wyłącznik zasilania umożliwia odłączanie akumulatora od układu kontrolującego napięcie pracy. Przyjęte rozwiązanie zapewnia najdłuższą żywotność akumulatora. Napięcie z akumulatora podwyższane jest do 5 V za pomocą przetwornicy podwyższającej.

Dane pomiarowe wyświetlane są na wyświetlaczu alfanumerycznym 2×16 znaków. W celu zmniejszenia do minimum połączeń przewodowych między modułem Arduino a wyświetlaczem zastosowano moduł rozszerzeń I²C do wyświetlaczy LCD wykorzystujący układ PCF8574. Funkcję czujnika oświetlenia pełni moduł miernika barwy zawierający układ scalony TCS34725 z usuniętą diodą LED pełniącą funkcję podświetlenia przedmiotu. Pomiar barwy odbywa się na podstawie pomiaru światła odbitego od przedmiotu, którego barwę chcemy określić (learn.adafruit.com).

Układ TCS34725 zawiera w swojej strukturze dwanaście fotodiod. Trzy z fotodiod pełnią funkcję czujnika natężenia całkowitego światła widzialnego, kolejne trzy – promieniowania czerwonego, trzy – zielonego i trzy – niebieskiego. Wydzielenie składowych RGB (czerwonej, zielonej i niebieskiej) ze światła białego odbywa się za pomocą filtrów optycznych. Pomiar „całkowitego” światła widzialnego odbywa się przez fotodiody nie zawierające filtru światła widzialnego, oznaczone w karcie katalogowej jako Clear (ang. przezroczysty).

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
Tematyka materiału: pomiar natężenie oświetlenia, pomiar natężenia oświetlenia uwzględniającego charakterystykę oka ludzkiego, pomiar temperatury barwowej światła, pomiar natężenia składowych: czerwonej, niebieskiej i zielonej w świetle widzialnym
AUTOR
AUTOR
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"