Mreškanje je glavni parametar svjetlosti koji utječe na zdravlje, ali, nažalost, u prodaji nema dostupnih uređaja za mjerenje koeficijenta mreškanja. Odlučio sam ispraviti ovu situaciju i razviti jeftin uređaj.
Teorija
Pulsiranje svjetlosti je vizualno neugodno, oči se umaraju od toga, može uzrokovati glavobolju i pogoršanje živčanih bolesti. Vjeruje se da je valovitost do 5% potpuno bezopasna. Mreškanje do 30% gotovo je neprimjetno i najvjerojatnije nema negativan učinak na osobu.
Mnogi ljudi koriste kameru pametnog telefona za određivanje mreškanja (ako ima mreškanja, na ekranu se pojavljuju pruge), ali ova metoda ne dopušta procjenjuju razinu pulsiranja i često ljudi, vidjevši pruge, odluče da je takav izvor svjetlosti opasan, ali zapravo može imati pulsiranje manje od 5%.
Nešto bolji test olovkom (https://ammo1.livejournal.com/418344.html) - omogućuje vam da popravite samo vidljivo mreškanje.
Ukratko, što je uopće pulsiranje. Pulsiranje je česta promjena jačine svjetla, u najgorem slučaju, svjetlo se može potpuno ugasiti i upaliti 100 puta u sekundi. Mreškanje može biti uzrokovano pojednostavljenim LED krugom napajanim iz mreže ili korištenjem modulacije širine impulsa (PWM) za podešavanje svjetline svjetla.
Postoji dvije formule proračun koeficijenta pulsiranja. Prva formula se često naziva pojednostavljenom.
Faktor mreškanja izračunat ovom formulom može imati vrijednosti od 0 do 100%. 0 - nema mreškanja, 100% - svjetlo se potpuno gasi i svijetli.
Druga formula se često naziva GOST, budući da je navedena u GOST R 54945-2012.
Formula izgleda zastrašujuće, ali zapravo je sve jednostavnije:
Faktor mreškanja izračunat pomoću ove formule može poprimiti vrijednosti veće od 100%. To se događa kada svjetlo ne samo da je potpuno ugašeno, već je vrijeme tame duže od vremena svjetlosti.
Različiti instrumenti koji mjere koeficijent mreškanja izračunavaju ga pomoću različitih formula. Luksmetar-pulsemetar-mjerač svjetline "Lupin" (https://ammo1.livejournal.com/621744.html) koristi formulu GOST, spektrometar UPRtek MK350D (https://ammo1.livejournal.com/783394.html) koristi pojednostavljenu formulu. U projektu Lamptest mjerim mreškanje pomoću UPRtek MK350D, tako da vrijednosti mreškanja lampe ne prelaze 100%. Prešao sam na pojednostavljenu formulu iz dva razloga: mnoge je ljude iznenadilo mreškanje veće od 100% i mislili su da nešto nije u redu s mjerenjima, osim toga, uglavnom, uopće nije važno da li je valovitost 90, 100 ili 146%. U svim tim slučajevima svjetlo je loše i ne smije se koristiti.
Vjeruje se da mreškanje s frekvencijom većom od 300 Hz ni na koji način ne utječe na osobu, a u mnogim uređajima postoji filtriranje koje isključuje fiksiranje pulsacije s višom frekvencijom.
Mogućnosti
Popularni mjerač mreškanja prikazuje dva koeficijenta mreškanja na ekranu odjednom: Kp1 - GOST formula, Kp2 - pojednostavljena formula.
U donjem dijelu zaslona, valni oblik svjetline prikazuje se u cijelom rasponu, u gornjem dijelu - uvećani valni oblik samo samog mreškanja (ako postoji). Minimalna vrijednost svjetline za gornji valni oblik prikazana je ispod njega s desne strane.
Ispod gornjeg valnog oblika prikazuje se traka u boji. Kada je zelena, mreškanje je malo i svjetlo je sigurno, žuta označava lagano mreškanje koje nije vizualno vidljivo. Narančasta boja - valovitost, vidljiva vizualno. Crvena boja - jako vidljivo mreškanje.
Dodatno se prikazuju tri opcije:
Emax - trenutna maksimalna svjetlina svjetla u konvencionalnim jedinicama;
Emin - trenutna minimalna svjetlina;
Eenv - ADC pozadinsko svjetlo i razina buke.
Donji valni oblik ima plavu vodoravnu liniju koja odgovara Eenv. Crvene točkice prikazuju konturu oscilograma sa zaglađivanjem (softversko filtriranje).
Razina pozadinskog osvjetljenja se mjeri kada je uređaj uključen, kada se na ekranu prikaže poruka "Auto calibration". Za ponovnu kalibraciju jednostavno isključite i uključite instrument. Najtočnija mjerenja dobivaju se pri mjerenju u potpunom mraku, ali rezultati su prilično točni pod normalnom rasvjetom.
Uređaj radi u rasponu osvjetljenja ~100-2000 lx. Ako nema dovoljno svjetla za točno mjerenje, prikazuje se "Low Light"; ako je svjetlo presvijetlo, prikazuje se "Over Light".
Prilikom mjerenja postavite uređaj na toliku udaljenost od izvora svjetlosti da se nijedna od ovih poruka ne prikazuje na ekranu. Bolje je da vrijednost Emax bude veća od 500.
Zaslon prikazuje oscilograme u trajanju od 40 ms. Za većinu svjetiljki pulsiranje ima frekvenciju od 100 Hz, dok su na ekranu vidljiva četiri vala. Ako puls ima višu frekvenciju, broj valova na ekranu bit će veći. Maksimalna frekvencija koju uređaj "vidi" je ~ 800 Hz. U uređaju nema filtriranja po frekvenciji pulsiranja.
Pribor
Sve glavne komponente mogu se kupiti na Aliexpressu od jednog pouzdanog prodavača. Mi ćemo trebati:
1. Svijetli senzor TEMT6000.
2. mikrokontroler NodeMCU (odabiremo drugu opciju Nodemcu-CH340).
3. Zaslon TFT 1,77". Može se uzeti TFT 1,8" (sam ekran je tamo potpuno isti, uključujući i veličinu, razlika je u utoru za SD karticu straga i da 1.8 ima pinove ispod ekrana, a 1.77 ima igle iznad ekrana). 1,77" je bolji jer je modul tanji zbog nedostatka SD utora.
4. žice s Dupont konektorima (odaberite prvu opciju 10C Female TO Female). Naravno, ne možete koristiti žice s konektorima, već jednostavno sve lemiti običnim žicama. U svakom slučaju, morat ćete lemiti - svjetlosni senzor dolazi s nelemljenim konektorom, koji leži zasebno u vrećici).
U zadnjem koraku prije plaćanja promijenite način dostave za sve artikle u "Aliexpress Saver Shipping", tada će se ukupni trošak dostave smanjiti.
Ostaje prekidač, kućište, konektor za bateriju Krona i sama baterija.
Možete koristiti bilo koji prekidač, kao što je na fotografiji, I naručio ovdje.
Konektor za akumulator Krona je istrgnut iz stare baterije ovog tipa. Baterija se može koristiti i alkalna (alkalna) i slana (trajat će dva sata neprekidnog rada). Inače, ako uopće nema dovoljno mjesta u kućištu, Kron alkalnu bateriju možete rastaviti, izvaditi iz nje šest serijski spojenih AAAA baterija i rasporediti ih u kućište kako zgodno.
Kako ne biste izrezali prozor za ekran, bolje je koristiti kućište od prozirne plastike. Koristio sam kao trup"organizator za male stvari "Svaki dan" 125x75x30 mm“, kupljen u Auchanu za 30 rubalja. Prikladne su i kutije od dječjih štapića za uši, od čačkalica-zagrada. Možete koristiti i spužvice za cipele s prozirnom polovicom, ali imaju vrlo tanku plastiku koja lako puca.
Firmware
Firmware za uređaj potpuno je nezainteresirano kreirao Stanislav Gritsinov, na čemu mu veliko hvala!
Preuzmite arhivu https://ammo1.ru/aa/pic22a/Lamptest_Flicker.rar i raspakirajte ga u bilo koju mapu. U arhivi se nalaze dvije datoteke - firmware i program ESP8266Flasher.
Spojite NodeMCU ploču na računalo (nije potrebno spajati senzor i zaslon na ploču). Ako je potrebno, instalirajte upravljački program CH340. Na računalu bi se trebao pojaviti novi COM port.
Pokrenite ESP8266Flasher, odaberite COM port koji se pojavi, kliknite Config, kliknite gornju brzinu, odaberite firmware datoteka (LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.nodemcu.bin), kliknite Operacija, kliknite bljesak. Započet će proces firmvera, koji će trajati oko 30 sekundi. Kada se ispod pojavi zelena kvačica, ploča se može isključiti.
Za one kojima je ugodnije flešovanje uređaja kroz Arduino IDE i one koji žele proučiti kako program radi i eventualno ga poboljšati, objavljujem skicu: https://ammo1.ru/aa/pic22a/LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.
Skupština
Priključak senzora:
IZLAZ(S)-A0
VCC (V) - 3V (bilo koji od tri kontakta)
GND (G) - G (po mogućnosti onaj pored A0)
Priključak baterije:
+ - VIN (preko prekidača)
- - G (po mogućnosti onaj pored VIN-a)
Povezivanje ekrana:
Zaslon 1,77"
1 GND-G
2 VCC - 3V
3SCK-D5
4 SDA-D7
5 RES - 3V (može se spojiti na D6)
6RS-D1
7CS-D2
8 LEDA - 3V
Zaslon 1,8"
LED - 3V
SCK-D5
SDA-D7
A0 - D1
RESET - 3V (može se spojiti na D6)
CS-D2
GND-G
VCC - 3V
Zaslon je zalijepljen iznutra na prozirno kućište vrućim ljepilom. Važno je ne brkati gornji i donji dio (1,77" kontakti na vrhu, 1,8" na dnu). Senzor je zalijepljen istim vrućim ljepilom na kraj kućišta.
Bolje je prvo sve sastaviti i pokrenuti i stoga već staviti u kućište.
Prehrana
Najlakša opcija je "Krona" na baterije. Općenito možete učiniti bez ugrađenog napajanja i spojiti uređaj preko MicroUSB konektora na bilo koji izvor napajanja s USB izlazom ili power bankom. Možete koristiti jednu ili dvije AA/AA baterije i pojačivač. Nema smisla koristiti bateriju, jer je malo vjerojatno da će se uređaj često koristiti.
Senzor
Nije potrebno koristiti TEMT6000. U prodaji su senzori OPT101, kojima možete promijeniti osjetljivost promjenom vrijednosti shunt otpornika. Možete čak koristiti male solarne panele iz igračaka kao senzor (točnost mjerenja bit će niža, ali će se savršeno vidjeti odsutnost pulsiranja i pulsiranja ispod 100%).
Problemi
Odziv senzora TEMT6000 nije potpuno linearan. Čak sam razmišljao o izradi tablice faktora konverzije, ali se pokazalo da su očitanja uređaja već prilično točna. (Uglavnom, valovitost od 30% ili 35% nije jako važna, glavna stvar je da možete vidjeti kada je valovitost manja od 1% ili više 90%).
Planirao sam napraviti lijepo sučelje s velikim brojem vrijednosti mreškanja. Ovo je izgled koji je nacrtan.
Nažalost, zbog aktualnih događaja, Stanislav je završio u drugoj zemlji i ne zna se kada će moći i hoće li se moći vratiti razvoju. Ako se netko od vas obvezuje dovršiti sučelje, to će biti jako cool. Možda ću i sam kad prepravim sve nagomilane slučajeve.
Je li moguće kupiti gotov uređaj
Nemam cilj zaraditi novac na uređaju. Smislio sam ovaj projekt za javnu dobrobit. Sada uređaj postoji u dva primjerka (jedan u kućištu, drugi samo u obliku sklopa matične ploče). Postoji osoba koja ih je spremna prikupiti. Koju cijenu ste spremni platiti za uređaj u istom kućištu kao na naslovnoj fotografiji?
Ako postoje ljudi ili tvrtke koje žele izdati uređaj, nisam protiv toga. Ako smatraju da je potrebno odbiti postotak za razvoj Lamptesta bit će u redu, ali ja ne zahtijevam ništa.
Znam da su mnogi kupili dijelove, da će ovaj vikend sastaviti i pokrenuti uređaj. Molim vas da poslikate svoje uređaje i objavite fotografiju ovdje u komentarima ili u Telegramu @ammochat. Bit ću jako zadovoljan i znat ću da sve ovo nije uzalud.
Mir svima!
© 2022, Aleksej Nadežin
Dvanaest godina pišem o tehnologiji, sniženjima, zanimljivim mjestima i događajima. Pročitajte moj blog ammo1.ru, u Naučiti, Zen, Mirtesen, Telegram.
Moji projekti:
lamptest.ru. Testiram LED lampe i pomažem vam otkriti koje su dobre, a koje ne.
Elerus.ru. Prikupljam podatke o domaćim elektroničkim uređajima za osobnu upotrebu i dijelim ih.
#Uradi sam#DIY#mreškanje#uređaj#mjerač valovitosti#monitor otkucaja srca#arduino