Đồng hồ đo ánh sáng tự làm Arduino với cảm biến BH1750: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Trong Tài liệu hướng dẫn này, tôi sẽ hướng dẫn bạn cách chế tạo Đồng hồ đo ánh sáng với màn hình LCD Nokia 5110 lớn bằng Arduino.

Xây dựng Đồng hồ đo ánh sáng là một trải nghiệm học tập tuyệt vời. Khi bạn hoàn thành việc xây dựng dự án này, bạn sẽ hiểu rõ hơn về cách hoạt động của đồng hồ đo ánh sáng và bạn sẽ thấy trong thực tế nền tảng Arduino có thể mạnh mẽ như thế nào. Với dự án này làm cơ sở và kinh nghiệm thu được, bạn sẽ có thể dễ dàng xây dựng các dự án phức tạp hơn trong tương lai. Bạn có thể sử dụng dự án này để theo dõi điều kiện ánh sáng của môi trường làm việc, của cây trồng của bạn, v.v. Không có bất kỳ sự chậm trễ nào nữa, chúng ta hãy bắt đầu!

Bước 1: Nhận tất cả các bộ phận

Các phần cần thiết để xây dựng dự án này là:

• Arduino Uno ▶
• BH1750 ▶
• Nokia 5110 LCD ▶
• Breadboard nhỏ ▶
• Dây ▶

Chi phí của dự án là khoảng $ 12.

Bước 2: Cảm biến ánh sáng BH1750

Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 là cảm biến tuyệt vời và rất dễ sử dụng. Bo mạch đột phá này được tích hợp sẵn bộ chuyển đổi AD 16 bit có thể trực tiếp xuất ra tín hiệu kỹ thuật số, không cần tính toán phức tạp.

Bo mạch này tốt hơn một LDR chỉ xuất ra điện áp. Với cảm biến ánh sáng BH1750, cường độ của cảm biến ánh sáng có thể được đo trực tiếp bằng lux kế mà không cần tính toán. Dữ liệu được xuất bởi cảm biến này được xuất trực tiếp theo Lux (Lx).

Cảm biến sử dụng giao diện I2C nên rất dễ sử dụng với Arduino. Bạn chỉ cần kết nối 2 dây.

Ngoài ra giá của cảm biến cũng rất thấp, khoảng 2 đô la.

Bạn có thể lấy nó tại đây: ▶

Bước 3: Nokia 5110 LCD

Nokia 5110 là màn hình yêu thích của tôi cho các Dự án Arduino của tôi.

Nokia 5110 là một màn hình LCD đồ họa cơ bản ban đầu được dùng làm màn hình điện thoại di động. Nó sử dụng bộ điều khiển PCD8544 là bộ điều khiển / trình điều khiển LCD CMOS công suất thấp. Do đó, màn hình này có mức tiêu thụ điện năng ấn tượng. Nó chỉ sử dụng 0,4mA khi bật nhưng đèn nền bị tắt. Nó sử dụng ít hơn 0,06mA khi ở chế độ ngủ! Đó là một trong những lý do làm cho màn hình này trở nên yêu thích của tôi. PCD8544 giao tiếp với vi điều khiển thông qua giao diện bus nối tiếp. Điều đó làm cho màn hình rất dễ sử dụng với Arduino.

Bạn chỉ cần kết nối 8 dây và sử dụng thư viện sau:

Thư viện ấn tượng này được phát triển bởi Henning Karlsen, người đã nỗ lực rất nhiều để giúp cộng đồng Arduino tiến lên với các thư viện của mình.

Tôi đã chuẩn bị một hướng dẫn chi tiết về cách sử dụng màn hình LCD Nokia 5110 với Arduino. Tôi đã đính kèm video đó trong mục Có thể hướng dẫn này, nó sẽ cung cấp thông tin hữu ích về màn hình, vì vậy tôi khuyến khích bạn xem kỹ.

Chi phí của màn hình là khoảng $ 4.

Bạn có thể lấy nó tại đây: ▶

Bước 4: Xây dựng đồng hồ đo ánh sáng

Bây giờ chúng ta hãy kết nối tất cả các bộ phận với nhau.

Lúc đầu, chúng tôi kết nối mô-đun cảm biến ánh sáng BH1750. Nó chỉ có 5 chân nhưng chúng tôi sẽ kết nối 4 trong số chúng.

Kết nối cảm biến điện áp

Pin Vcc đi tới 5V của Arduino

GND Pin chuyển đến GND của Arduino

Pin SCL đi đến Pin tương tự 5 của Arduino Uno

Pin SDA đi đến Pin tương tự 4 của Arduino Uno

Ghim địa chỉ không được kết nối

Bước tiếp theo là kết nối màn hình LCD Nokia 5110.

Kết nối Màn hình LCD Nokia 5110

RST đi đến Chân số 12 của Arduino

CE đi đến Chân số 11 của Arduino

DC đi đến Chân số 10 của Arduino

DIN đi đến Chân số 9 của Arduino

CLK đi đến Chân số 8 của Arduino

VCC đi đến Arduino 3.3V LIGHT đi đến Arduino GND (đèn nền bật)

GND chuyển sang Arduino GND

Bây giờ chúng ta đã kết nối tất cả các phần với nhau, tất cả những gì chúng ta phải làm là tải mã. Màn hình Splash được hiển thị trong vài giây và sau đó chúng tôi có thể bắt đầu đo Cường độ ánh sáng trong thời gian thực!

Bước 5: Mã của dự án

Mã của dự án bao gồm 3 tệp.

splash.cui.c

ui.c

BH1750LightMeter.ino

Mã - Hình ảnh màn hình giật gân

Trong tệp tin đầu tiên splash.c, có các giá trị nhị phân của màn hình hiển thị trên màn hình LCD Nokia 5110 khi dự án khởi động. Vui lòng xem video đính kèm mà tôi đã chuẩn bị để biết cách tải đồ họa tùy chỉnh vào Dự án Arduino của bạn.

ui.c Code - Giao diện người dùng

Trong tệp ui.c, có các giá trị nhị phân của giao diện người dùng xuất hiện sau khi dự án hiển thị màn hình giật gân. Vui lòng xem video đính kèm mà tôi đã chuẩn bị để biết cách tải đồ họa tùy chỉnh vào Dự án Arduino của bạn.

Mã UVMeter.ino - Chương trình chính

Mã chính của dự án rất đơn giản. Chúng tôi cần bao gồm thư viện Nokia 5110. Tiếp theo chúng ta khai báo một số biến. Chúng tôi khởi tạo màn hình và chúng tôi hiển thị màn hình giật gân trong 3 giây. Sau đó, chúng tôi in biểu tượng ui một lần và chúng tôi đọc giá trị từ cảm biến 150 mili giây. Tất cả điều kỳ diệu xảy ra trong hàm vòng lặp:

void loop () {int stringLength = 0; uint16_t lux = lightSensor.readLightLevel (); // Đọc cảm biến ánh sáng = String (lux); // Chuyển đổi thành String stringLength = light.length (); // Chúng ta cần biết Độ dài chuỗi lcd.clrScr (); lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48); printLight (stringLength); // In chuỗi trên Display lcd.update (); chậm trễ (150); }

Tôi đã đính kèm mã vào Có thể hướng dẫn này. Để tải xuống phiên bản mới nhất của mã, bạn có thể truy cập trang web của dự án:

Bước 6: Kiểm tra dự án

Bây giờ mã đã được tải, chúng tôi có thể kiểm tra Đồng hồ đo ánh sáng trong nhà và ngoài trời. Tôi thử nghiệm nó trong một ngày mùa xuân đầy nắng ở đây ở Hy Lạp. Kết quả nếu tuyệt vời. Chúng tôi có thể đo chính xác cường độ ánh sáng với dự án dễ xây dựng.

Như bạn có thể thấy trong các bức ảnh đính kèm, Đồng hồ đo ánh sáng hoạt động tốt. Dự án này là một minh chứng tuyệt vời về khả năng của phần cứng và phần mềm nguồn mở. Trong vòng vài phút người ta có thể xây dựng một công trình ấn tượng như vậy! Dự án này lý tưởng cho người mới bắt đầu và như tôi đã nói ở phần đầu, dự án này là một trải nghiệm học tập tuyệt vời. Tôi rất muốn nghe ý kiến của bạn về dự án này. Bạn có thấy nó hữu ích không? Có bất kỳ cải tiến nào có thể được thực hiện cho dự án này không? Hãy gửi ý kiến hoặc ý tưởng của bạn trong phần bình luận bên dưới!