Ripple je glavni parameter svetlobe, ki vpliva na zdravje, vendar, žal, ni na voljo naprav za merjenje koeficienta valovanja za prodajo. Odločil sem se popraviti to situacijo in razviti poceni napravo.
teorija
Pulsiranje svetlobe je vizualno neprijetno, oči se ga naveličajo, lahko povzroči glavobole in poslabšanje živčnih bolezni. Menijo, da je valovanje do 5% popolnoma neškodljivo. Ripple do 30% je skoraj neopazno in najverjetneje nima negativnega vpliva na osebo.
Veliko ljudi uporablja kamero pametnega telefona za določanje valovanja (če je valovanje, se na zaslonu pojavijo črte), vendar ta metoda ne omogoča ocenijo stopnjo utripanja in pogosto se ljudje, ko vidijo črte, odločijo, da je tak vir svetlobe nevaren, v resnici pa ima lahko valovanje manj kot 5 %.
Nekoliko boljši test svinčnika (https://ammo1.livejournal.com/418344.html) - omogoča popravljanje samo vidnega valovanja.
Na kratko, kaj je na splošno pulziranje. Pulzacija je pogosta sprememba svetlosti svetlobe, v najslabšem primeru lahko luč popolnoma ugasne in zasveti 100-krat na sekundo. Nihanje lahko povzroči poenostavljeno omrežno napajano LED vezje ali uporaba modulacije širine impulza (PWM) za prilagoditev svetlosti svetlobe.
Obstaja dve formuli izračun koeficienta pulzacije. Prva formula se pogosto imenuje poenostavljena.
Faktor valovitosti, izračunan s to formulo, ima lahko vrednosti od 0 do 100%. 0 - brez valovanja, 100 % - lučka popolnoma ugasne in zasveti.
Druga formula se pogosto imenuje GOST, saj je navedena v GOST R 54945-2012.
Formula je videti strašljiva, v resnici pa je vse bolj preprosto:
Faktor valovitosti, izračunan s to formulo, lahko zavzame vrednosti, višje od 100%. To se zgodi, ko svetloba ne le popolnoma ugasne, ampak je čas teme daljši od časa svetlobe.
Različni instrumenti, ki merijo koeficient valovanja, ga izračunajo z različnimi formulami. Luxmeter-pulsemeter-svetilomer "Lupin" (https://ammo1.livejournal.com/621744.html) uporablja formulo GOST, spektrometer UPRtek MK350D (https://ammo1.livejournal.com/783394.html) uporablja poenostavljeno formulo. V projektu Lamptest merim valovanje z UPRtek MK350D, tako da vrednosti valovanja žarnic ne presegajo 100%. Na poenostavljeno formulo sem prešel iz dveh razlogov: veliko ljudi je presenetilo valovanje, večje od 100 %, in mislili so, da nekaj je narobe z meritvami, poleg tega na splošno ni pomembno, ali je valovanje 90, 100 ali 146%. V vseh teh primerih je svetloba slaba in se ne sme uporabljati.
Menijo, da pulziranje s frekvenco več kot 300 Hz nikakor ne vpliva na človeka, v mnogih napravah pa je filtriranje, ki izključuje fiksiranje pulzacije z višjo frekvenco.
Priložnosti
Priljubljeni merilnik valovanja na zaslonu hkrati prikaže dva koeficienta valovanja: Kp1 - formula GOST, Kp2 - poenostavljena formula.
V spodnjem delu zaslona je valovna oblika svetlosti prikazana v celotnem območju, v zgornjem delu - povečana valovna oblika samo valovanja (če obstaja). Najmanjša vrednost svetlosti za zgornjo valovno obliko je prikazana pod njo na desni.
Pod zgornjo valovno obliko je prikazana barvna vrstica. Ko je zelena, je valovanje nizko in svetloba je varna, rumena označuje majhno valovanje, ki vizualno ni opazno. Oranžna barva - valovitost, opazna vizualno. Rdeča barva - močno vidno valovanje.
Poleg tega se prikažejo tri možnosti:
Emax - trenutna največja svetlost svetlobe v običajnih enotah;
Emin - trenutna minimalna svetlost;
Eenv - raven svetlobe in šuma v ozadju ADC.
Spodnja valovna oblika ima modro vodoravno črto, ki ustreza Eenv. Rdeče pike prikazujejo konturo oscilograma z glajenjem (programsko filtriranje).
Raven osvetlitve ozadja se meri, ko je naprava vklopljena, ko se na zaslonu prikaže sporočilo "Auto calibration". Za ponovno kalibracijo preprosto izklopite in vklopite instrument. Najbolj natančne meritve dobimo pri merjenju v popolni temi, vendar so rezultati pri normalni osvetlitvi precej natančni.
Naprava deluje v območju osvetlitve ~100-2000 lx. Če ni dovolj svetlobe za natančno meritev, se prikaže "Low Light"; če je svetloba presvetla, se prikaže "Over Light".
Pri merjenju postavite napravo tako oddaljeno od vira svetlobe, da se na zaslonu ne prikaže nobeno od teh sporočil. Bolje je, da je vrednost Emax večja od 500.
Zaslon prikazuje oscilograme za 40 ms. Pri večini svetilk ima pulziranje frekvenco 100 Hz, na zaslonu pa so vidni štirje valovi. Če ima impulz višjo frekvenco, bo število valov na zaslonu večje. Največja frekvenca, ki jo naprava "vidi", je ~ 800 Hz. V napravi ni filtriranja po frekvenci pulziranja.
Dodatki
Vse glavne komponente je mogoče kupiti na Aliexpressu od enega zaupanja vrednega prodajalca. Potrebovali bomo:
1. Svetlobni senzor TEMT6000.
2. mikrokrmilnik NodeMCU (izberemo drugo možnost Nodemcu-CH340).
3. Zaslon TFT 1,77". Lahko se vzame TFT 1,8" (sam zaslon je tam popolnoma enak, vključno z velikostjo, razlika je v reži za SD kartico zadaj in da ima 1.8 zatiče pod zaslonom, 1.77 pa zatiče nad zaslonom). 1,77" je boljši, ker je modul tanjši zaradi pomanjkanja reže SD.
4. žice z Dupont konektorji (izberite prvo možnost 10C Female TO Female). Seveda ne morete uporabljati žic s konektorji, ampak preprosto spajkajte vse z navadnimi žicami. V vsakem primeru boste morali spajkati - svetlobni senzor je opremljen z nespajkanim konektorjem, ki leži ločeno v vrečki).
Na zadnjem koraku pred plačilom spremenite način pošiljanja za vse artikle na "Aliexpress Saver Shipping", potem se bodo skupni stroški pošiljanja zmanjšali.
Ostaja stikalo, ohišje, priključek za akumulator Krona in sama baterija.
Uporabite lahko katero koli stikalo, na primer na fotografiji I naročeno tukaj.
Konektor akumulatorja Krona je iztrgan iz starega akumulatorja te vrste. Baterijo lahko uporabljate tako alkalno (alkalno) kot fiziološko (zdržala bo dve uri neprekinjenega delovanja). Mimogrede, če v ohišju sploh ni dovolj prostora, lahko alkalno baterijo Kron razstavite, iz nje odstranite šest zaporedno povezanih baterij AAAA in jih razporedite v ohišje, kot je priročno.
Da ne bi izrezali okna za zaslon, je bolje uporabiti ohišje iz prozorne plastike. Uporabil sem kot trup"organizator za malenkosti "Vsak dan" 125x75x30 mm«, kupljen v Auchanu za 30 rubljev. Primerne so tudi škatle iz otroških ušesnih palic, iz zobotrebcev-nosilcev. Uporabite lahko tudi gobice za čevlje s prozorno polovico, vendar imajo zelo tanko plastiko, ki zlahka poči.
Firmware
Vdelano programsko opremo za napravo je popolnoma nezainteresirano ustvaril Stanislav Gritsinov, za kar se mu najlepše zahvaljujemo!
Prenesite arhiv https://ammo1.ru/aa/pic22a/Lamptest_Flicker.rar in ga ekstrahirajte v katero koli mapo. V arhivu sta dve datoteki - vdelana programska oprema in program ESP8266Flasher.
Povežite ploščo NodeMCU z računalnikom (ni potrebno priključiti senzorja in zaslona na ploščo). Po potrebi namestite gonilnik CH340. Na računalniku bi se morala pojaviti nova vrata COM.
Zaženite ESP8266Flasher, izberite vrata COM, ki se prikažejo, kliknite Config, kliknite zgornjo prestavo, izberite datoteko vdelane programske opreme (LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.nodemcu.bin), kliknite Delovanje, kliknite bliskavica. Začel se bo postopek vdelane programske opreme, ki bo trajal približno 30 sekund. Ko se spodaj prikaže zelena kljukica, lahko ploščo izklopite.
Za tiste, ki jim je bolj udobno preklapljanje naprave skozi Arduino IDE in tiste, ki želijo preučiti, kako program deluje in ga morda izboljšati, objavljam skico: https://ammo1.ru/aa/pic22a/LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.
montaža
Povezava senzorja:
OUT(S)-A0
VCC (V) - 3V (kateri koli od treh zatičev)
GND (G) - G (po možnosti tisti poleg A0)
Povezava baterije:
+ - VIN (prek stikala)
- - G (po možnosti tisti poleg VIN)
Povezava zaslona:
Zaslon 1,77"
1 GND-G
2 VCC - 3V
3SCK-D5
4 SDA-D7
5 RES - 3V (lahko se priključi na D6)
6RS-D1
7CS-D2
8 LEDA - 3V
Zaslon 1,8"
LED - 3V
SCK-D5
SDA-D7
A0 - D1
RESET - 3V (lahko se poveže z D6)
CS-D2
GND-G
VCC - 3V
Zaslon je od znotraj prilepljen na prozorno ohišje z vročim lepilom. Pomembno je, da ne zamenjate zgornjega in spodnjega (1,77" kontakti zgoraj, 1,8" spodaj). Senzor je z istim vročim lepilom prilepljen na konec ohišja.
Bolje je vse najprej sestaviti in zagnati ter ga zato že postaviti v ohišje.
Prehrana
Najlažja možnost je "Krona" na baterije. Na splošno lahko storite brez vgrajenega napajanja in napravo povežete prek priključka MicroUSB na kateri koli vir napajanja z izhodom USB ali napajalnikom. Uporabite lahko eno ali dve bateriji AA/AA in pospeševalni pretvornik. Nima smisla napajati baterije, ker naprave verjetno ne boste uporabljali zelo pogosto.
Senzor
TEMT6000 ni treba uporabljati. V prodaji so senzorji OPT101, za katere lahko spremenite občutljivost s spreminjanjem vrednosti shunt upora. Kot senzor lahko uporabite celo majhne sončne celice iz igrač (natančnost meritev bo nižja, vendar bo odsotnost pulziranja in pulziranja pod 100% popolnoma vidna).
Težave
Odziv senzorja TEMT6000 ni povsem linearen. Razmišljal sem celo o izdelavi tabele pretvorbenih faktorjev, a se je izkazalo, da so odčitki naprave že kar točni (Na splošno valovanje 30% ali 35% ni zelo pomembno, glavna stvar je, da lahko vidite, kdaj je valovanje manjše od 1% ali več 90%).
Načrtoval sem narediti čudovit vmesnik z velikim številom vrednosti valovanja. To je postavitev, ki je bila narisana.
Žal je Stanislav zaradi aktualnih dogodkov končal v drugi državi in ni znano, kdaj mu bo uspelo in ali se bo lahko vrnil v razvoj. Če se kdo od vas zaveže dokončati vmesnik, bo zelo kul. Mogoče bom to storil sam, ko bom popravil vse nabrane primere.
Ali je mogoče kupiti že pripravljeno napravo
Nimam cilja zaslužiti na napravi. Ta projekt sem pripravil za javno dobro. Zdaj naprava obstaja v dveh izvodih (eden v ohišju, drugi samo v obliki sklopa matrične plošče). Obstaja oseba, ki jih je pripravljena zbrati. Kakšno ceno ste pripravljeni plačati za napravo v enakem ohišju kot na naslovni fotografiji?
Če obstajajo ljudje ali podjetja, ki želijo izdati napravo, nisem proti. Če menijo, da je treba odšteti odstotek za razvoj Lamptesta, bo v redu, vendar ne zahtevam ničesar.
Vem, da so mnogi kupili dele, bodo ta vikend sestavili in zagnali napravo. Prosim vas, da poslikate svoje naprave in objavite fotografijo tukaj v komentarjih ali v Telegramu @ammochat. Zelo bom zadovoljen in vedel bom, da vse to ni zaman.
Mir za vse!
© 2022, Aleksej Nadežin
Dvanajst let pišem o tehnologiji, popustih, zanimivih krajih in dogodkih. Preberite moje spletno mesto za blog ammo1.ru, v Naučite se, zen, Mirtesen, Telegram.
Moji projekti:
lamptest.ru. Preizkušam LED svetilke in vam pomagam ugotoviti, katere so dobre in katere ne.
Elerus.ru. Podatke o domačih elektronskih napravah zbiram za osebno uporabo in jih delim.
#naredi sam#DIY#valovanje#napravo#merilnik valovanja#merilnik srčnega utripa#arduino