Aaltoilu on valon tärkein terveyteen vaikuttava parametri, mutta valitettavasti aaltoilukertoimen mittauslaitteita ei ole myynnissä. Päätin korjata tämän tilanteen ja kehittää edullisen laitteen.
Teoria
Valon sykkiminen on visuaalisesti epämiellyttävää, silmät väsyvät siihen, se voi aiheuttaa päänsärkyä ja hermoston sairauksien pahenemista. Uskotaan, että 5 % aaltoilu on täysin vaaratonta. Aaltoilu 30 %:iin asti on lähes huomaamatonta, eikä sillä todennäköisesti ole kielteistä vaikutusta ihmiseen.
Monet ihmiset käyttävät älypuhelimen kameraa aaltoilun määrittämiseen (jos aaltoilua esiintyy, näytöllä näkyy raitoja), mutta tämä menetelmä ei salli arvioivat pulsaation tasoa ja usein ihmiset, nähdessään raidat, päättävät, että tällainen valonlähde on vaarallinen, mutta itse asiassa siinä voi olla aaltoilua alle 5 %.
Hieman parempi kynätesti (https://ammo1.livejournal.com/418344.html) - sen avulla voit korjata vain näkyvän aaltoilun.
Lyhyesti sanottuna mitä on pulsaatio yleensä. Pulsaatio on usein tapahtuvaa valon kirkkauden muutosta, pahimmassa tapauksessa valo voi sammua kokonaan ja syttyä 100 kertaa sekunnissa. Aaltoilu voi johtua yksinkertaistetusta verkkovirralla toimivasta LED-piiristä tai käyttämällä pulssinleveysmodulaatiota (PWM) valon kirkkauden säätämiseen.
Olemassa kaksi kaavaa pulsaatiokertoimen laskeminen. Ensimmäistä kaavaa kutsutaan usein yksinkertaistetuksi.
Tällä kaavalla laskettu aaltoilukerroin voi saada arvot välillä 0 - 100%. 0 - ei aaltoilua, 100% - valo sammuu kokonaan ja syttyy.
Toista kaavaa kutsutaan usein nimellä GOST, koska se annetaan GOST R 54945-2012:ssa.
Kaava näyttää pelottavalta, mutta itse asiassa kaikki on yksinkertaisempaa:
Tällä kaavalla laskettu aaltoilukerroin voi olla suurempi kuin 100 %. Tämä tapahtuu, kun valo ei ole vain täysin sammunut, vaan pimeyden aika on pidempi kuin valon aika.
Erilaiset instrumentit, jotka mittaavat aaltoilukerrointa, laskevat sen eri kaavoilla. Luksometri-pulssimittari-kirkkausmittari "Lupin" (https://ammo1.livejournal.com/621744.html) käyttää GOST-kaavaa, UPRtek MK350D spektrometriä (https://ammo1.livejournal.com/783394.html) käyttää yksinkertaistettua kaavaa. Lamptest-projektissa mittaan aaltoilua UPRtek MK350D: llä, joten lamppujen aaltoiluarvot eivät ylitä 100%. Vaihdoin yksinkertaistettuun kaavaan kahdesta syystä: monet ihmiset yllättyivät yli 100 %:n aaltoilusta ja he ajattelivat, että mittauksissa on jotain pielessä, ja pääsääntöisesti sillä ei ole väliä onko aaltoilu 90, 100 vai 146%. Kaikissa näissä tapauksissa valo on huono, eikä sitä tule käyttää.
Uskotaan, että pulsaatio, jonka taajuus on yli 300 Hz, ei vaikuta ihmiseen millään tavalla, ja monissa laitteissa on suodatus, joka sulkee pois korkeamman taajuuden pulsaation kiinnittymisen.
Mahdollisuudet
Suosittu aaltoilumittari näyttää kaksi aaltoilukerrointa näytöllä kerralla: Kp1 - GOST-kaava, Kp2 - yksinkertaistettu kaava.
Näytön alaosassa kirkkausaaltomuoto näytetään koko alueella, yläosassa - suurennettu aaltomuoto vain itse aaltoilusta (jos sellainen on). Ylimmän aaltomuodon kirkkauden minimiarvo näkyy sen alla oikealla.
Ylimmän aaltomuodon alapuolella näkyy värillinen palkki. Kun se on vihreä, aaltoilu on alhainen ja valo on turvallinen, keltainen tarkoittaa pientä aaltoilua, joka ei ole visuaalisesti havaittavissa. Oranssi väri - aaltoilu, visuaalisesti havaittavissa. Punainen väri - voimakas näkyvä aaltoilu.
Lisäksi näytetään kolme vaihtoehtoa:
Emax - nykyinen suurin valon kirkkaus tavanomaisissa yksiköissä;
Emin - nykyinen minimikirkkaus;
Eenv - ADC-taustavalo ja melutaso.
Alemmassa aaltomuodossa on sininen vaakasuora viiva, joka vastaa Eenv. Punaiset pisteet osoittavat oskillogrammin ääriviivat tasoituksella (ohjelmistosuodatuksella).
Taustavalon taso mitataan, kun laite käynnistetään, kun viesti "Automaattinen kalibrointi" näkyy näytöllä. Kalibroi uudelleen katkaisemalla ja käynnistämällä laite. Tarkimmat mittaukset saadaan täysin pimeässä mittaamalla, mutta tulokset ovat melko tarkkoja normaalissa valaistuksessa.
Laite toimii valaistusalueella ~100-2000 lx. Jos valoa ei ole tarpeeksi tarkkaan mittaukseen, näyttöön tulee "Low Light" ja jos valo on liian kirkas, "Over Light".
Aseta laite mittauksen aikana sellaiselle etäisyydelle valonlähteestä, ettei mikään näistä viesteistä näy näytöllä. On parempi, että Emax-arvo on suurempi kuin 500.
Näytössä näkyy oskilogrammeja 40 ms: n ajan. Useimmissa lampuissa pulsaation taajuus on 100 Hz, kun taas näytöllä näkyy neljä aaltoa. Jos pulssilla on korkeampi taajuus, aaltojen määrä näytöllä on suurempi. Suurin taajuus, jonka laite "näkee" on ~ 800 Hz. Laitteessa ei ole suodatusta pulssitaajuudella.
Lisätarvikkeet
Kaikki pääkomponentit voidaan ostaa Aliexpressistä yhdeltä luotettavalta myyjältä. Tarvitsemme:
1. Valotunnistin TEMT6000.
2. mikro-ohjain NodeMCU (valitsemme toisen vaihtoehdon Nodemcu-CH340).
3. Näyttö TFT 1,77". Voidaan ottaa TFT 1,8" (näyttö itsessään on siellä täsmälleen sama, myös kooltaan, ero on takana olevassa SD-korttipaikassa ja siinä, että 1.8:ssa on nastat näytön alla ja 1.77:ssä näytön yläpuolella). 1,77" on parempi, koska moduuli on ohuempi SD-paikan puuttuessa.
4. johdot Dupont-liittimillä (valitse ensimmäinen vaihtoehto 10C Naaras - Naaras). Tietenkään et voi käyttää johtoja liittimillä, vaan yksinkertaisesti juottaa kaikki tavallisilla johtoilla. Joka tapauksessa joudut juottamaan - valoanturin mukana tulee juottamaton liitin, joka sijaitsee erikseen pussissa).
Vaihda viimeisessä vaiheessa ennen maksua kaikkien tuotteiden toimitustavaksi "Aliexpress Saver Shipping", jolloin toimituskulut pienenevät.
Jäljelle jää kytkin, kotelo, Krona-akun liitin ja itse akku.
Voit käyttää mitä tahansa kytkintä, kuten kuvassa I tilattu täältä.
Krona-akun liitin on revitty irti tämän tyyppisestä vanhasta akusta. Akkua voidaan käyttää sekä alkali- (alkali) että suolaliuos (se kestää kaksi tuntia jatkuvaa käyttöä). Muuten, jos kotelossa ei ole tarpeeksi tilaa, voit purkaa Kron-alkalipariston, poistaa siitä kuusi sarjaan kytkettyä AAAA-paristoa ja järjestää ne koteloon sopivaksi.
Jotta näytön ikkunaa ei leikata, on parempi käyttää läpinäkyvästä muovista valmistettua koteloa. käytin rungona"pienten asioiden järjestäjä "Joka päivä" 125x75x30 mm", ostettu Auchanista 30 ruplalla. Myös laatikot lasten korvatikkuista, hammastikuista-kannattimista sopivat. Voit käyttää myös läpinäkyvällä puoliskolla varustettuja kenkäsieniä, mutta niissä on erittäin ohut muovi, joka halkeilee helposti.
Laiteohjelmisto
Laitteen laiteohjelmiston loi täysin välinpitämättömästi Stanislav Gritsinov, josta paljon kiitoksia hänelle!
Lataa arkisto https://ammo1.ru/aa/pic22a/Lamptest_Flicker.rar ja pura se mihin tahansa kansioon. Arkistossa on kaksi tiedostoa - laiteohjelmisto ja ESP8266Flasher-ohjelma.
Liitä NodeMCU-kortti tietokoneeseen (anturia ja näyttöä ei tarvitse liittää korttiin). Asenna tarvittaessa CH340-ohjain. Tietokoneeseen pitäisi ilmestyä uusi COM-portti.
Käynnistä ESP8266Flasher, valitse näkyviin tuleva COM-portti, napsauta Config, napsauta yläratasta, valitse laiteohjelmistotiedosto (LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.nodemcu.bin), napsauta Käyttö, napsauta salama. Laiteohjelmistoprosessi alkaa, mikä kestää noin 30 sekuntia. Kun vihreä valintamerkki ilmestyy alle, kortti voidaan sammuttaa.
Niille, jotka viihtyvät paremmin Arduino IDE: n kautta ja niille, jotka haluavat tutkia ohjelman toimintaa ja mahdollisesti parantaa sitä, julkaisen luonnoksen: https://ammo1.ru/aa/pic22a/LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.
Kokoonpano
Anturin liitäntä:
OUT(S)-A0
VCC (V) - 3V (mikä tahansa kolmesta nastasta)
GND (G) - G (mieluiten A0:n vieressä oleva)
Akun liitäntä:
+ - VIN (kytkimen kautta)
- - G (mieluiten VIN-koodin vieressä oleva)
Näytön liitäntä:
Näyttö 1,77"
1 GND-G
2 VCC - 3V
3SCK-D5
4 SDA-D7
5 RES - 3V (voidaan kytkeä D6:een)
6RS-D1
7CS-D2
8 LEDA - 3V
Näyttö 1,8"
LED - 3V
SCK-D5
SDA-D7
A0 - D1
RESET - 3V (voidaan liittää D6:een)
CS-D2
GND-G
VCC - 3V
Näyttö liimataan sisäpuolelta läpinäkyvään koteloon kuumaliimalla. On tärkeää olla sekoittamatta ylä- ja alaosaa (1,77" koskettimet ylhäällä, 1,8" alhaalla). Anturi liimataan samalla kuumaliimalla kotelon päähän.
On parempi koota ja ajaa kaikki ensin ja siksi laittaa se jo koteloon.
Ravitsemus
Helpoin vaihtoehto on akkukäyttöinen "Krona". Voit yleensä tehdä ilman sisäänrakennettua virtalähdettä ja liittää laitteen MicroUSB-liitännän kautta mihin tahansa virtalähteeseen, jossa on USB-lähtö tai virtapankki. Voit käyttää yhtä tai kahta AA/AA-paristoa ja tehostusmuunninta. Akkuvirtaa ei ole järkevää käyttää, koska laitetta ei todennäköisesti käytetä kovin usein.
Sensori
TEMT6000:aa ei tarvitse käyttää. Myynnissä on OPT101 antureita, joiden herkkyyttä voi muuttaa shunttivastuksen arvoa muuttamalla. Voit jopa käyttää lelujen pieniä aurinkopaneeleja anturina (mittaustarkkuus on alhaisempi, mutta pulsaation puuttuminen ja alle 100 %:n sykkiminen näkyy täydellisesti).
Ongelmia
TEMT6000-anturin vaste ei ole täysin lineaarinen. Ajattelin jopa tehdä muuntokerrointaulukon, mutta kävi ilmi, että laitteen lukemat ovat jo melko tarkkoja (Yleensä 30 % tai 35 % aaltoilu ei ole kovin tärkeää, tärkeintä on, että näet milloin aaltoilu on alle 1 % tai enemmän 90%).
Ajattelin tehdä kauniin käyttöliittymän suurella määrällä aaltoiluarvoja. Tämä on piirretty asettelu.
Valitettavasti Stanislav päätyi ajankohtaisten tapahtumien vuoksi toiseen maahan, eikä ole tiedossa, milloin hän pystyy ja pystyykö hän palaamaan kehitykseen. Jos joku teistä sitoutuu viimeistelemään käyttöliittymän, se on erittäin siistiä. Ehkä teen sen itse, kun teen kaikki kertyneet tapaukset uudelleen.
Onko mahdollista ostaa valmiita laitteita
Minulla ei ole tavoitetta ansaita rahaa laitteella. Tein tämän projektin yleisen edun vuoksi. Nyt laite on olemassa kahtena kappaleena (yksi kotelossa, toinen vain leipälevykokoonpanon muodossa). On henkilö, joka on valmis keräämään ne. Minkä hinnan olet valmis maksamaan laitteesta samassa tapauksessa kuin otsikkokuvassa?
Jos on ihmisiä tai yrityksiä, jotka haluavat julkaista laitteen, en vastusta sitä. Jos he katsovat tarpeelliseksi vähentää prosenttiosuutta Lamptestin kehittämisestä, se on hyvä, mutta en vaadi mitään.
Tiedän, että monet ovat ostaneet osia, kokoavat ja käyttävät laitetta tänä viikonloppuna. Pyydän sinua ottamaan kuvan laitteistasi ja julkaisemaan kuvan tänne kommentteihin tai Telegramiin @ammochat. Olen erittäin tyytyväinen ja tiedän, ettei tämä kaikki ole turhaa.
Rauhaa kaikille!
© 2022, Aleksei Nadezhin
Kahdentoista vuoden ajan olen kirjoittanut tekniikasta, alennuksista, mielenkiintoisista paikoista ja tapahtumista. Lue blogisivustoni ammo1.ru, sisään Oppia, Zen, Mirtesen, Telegram.
Omat projektini:
lamptest.ru. Testaan LED-lamppuja ja autan sinua selvittämään, mitkä niistä ovat hyviä ja mitkä eivät niin hyviä.
Elerus.ru. Kerään tietoja kodin elektronisista laitteista henkilökohtaiseen käyttöön ja jaan niitä.
#tee se itse#tee-se-itse#aaltoilu#laite#aaltoilumittari#sykemittari#arduino