La ondulación es el parámetro principal de la luz que afecta la salud, pero, por desgracia, no hay dispositivos disponibles para medir el coeficiente de ondulación a la venta. Decidí corregir esta situación y desarrollar un dispositivo económico.
Teoría
La pulsación de la luz es visualmente desagradable, los ojos se cansan, puede causar dolores de cabeza y exacerbación de enfermedades nerviosas. Se cree que la ondulación hasta el 5% es completamente inofensiva. La ondulación hasta el 30% es casi imperceptible y lo más probable es que no tenga un efecto negativo en una persona.
Mucha gente usa la cámara del teléfono inteligente para determinar la ondulación (si hay una ondulación, aparecen rayas en la pantalla), pero este método no permite evalúe el nivel de pulsación y, a menudo, las personas, al ver las rayas, deciden que esa fuente de luz es peligrosa, pero en realidad puede tener una onda menos de 5%.
Prueba de lápiz ligeramente mejor (https://ammo1.livejournal.com/418344.html) - le permite corregir solo la ondulación visible.
En pocas palabras, qué es la pulsación en general. La pulsación es un cambio frecuente en el brillo de la luz, en el peor de los casos, la luz puede apagarse por completo y encenderse 100 veces por segundo. La ondulación puede ser causada por un circuito LED simplificado alimentado por la red o mediante el uso de modulación de ancho de pulso (PWM) para ajustar el brillo de la luz.
existe dos fórmulas cálculo del coeficiente de pulsación. La primera fórmula a menudo se llama la simplificada.
El factor de ondulación calculado por esta fórmula puede tomar valores de 0 a 100%. 0 - sin ondulación, 100% - la luz se apaga por completo y se enciende.
La segunda fórmula a menudo se llama GOST, ya que se proporciona en GOST R 54945-2012.
La fórmula parece aterradora, pero en realidad todo es más simple:
El factor de ondulación calculado mediante esta fórmula puede tomar valores superiores al 100%. Esto sucede cuando la luz no solo se extingue por completo, sino que el tiempo de oscuridad es más largo que el tiempo de luz.
Los diferentes instrumentos que miden el coeficiente de ondulación lo calculan utilizando diferentes fórmulas. Luxómetro-pulsómetro-medidor de brillo "Lupin" (https://ammo1.livejournal.com/621744.html) utiliza la fórmula GOST, el espectrómetro UPRtek MK350D (https://ammo1.livejournal.com/783394.html) utiliza una fórmula simplificada. En el proyecto Lamptest, mido la ondulación con un UPRtek MK350D, por lo que los valores de ondulación de las lámparas no superan el 100%. Cambié a una fórmula simplificada por dos razones: muchas personas se sorprendieron por una ondulación mayor al 100% y pensaron que algo está mal con las medidas, además, en general, no importa en absoluto si la ondulación es 90, 100 o 146%. En todos estos casos, la luz es mala y no debe utilizarse.
Se cree que una pulsación con una frecuencia de más de 300 Hz no afecta de ninguna manera a una persona, y en muchos dispositivos hay un filtrado que excluye la fijación de una pulsación con una frecuencia más alta.
Oportunidades
Un medidor de ondulación popular muestra dos coeficientes de ondulación en la pantalla a la vez: Kp1 - fórmula GOST, Kp2 - una fórmula simplificada.
En la parte inferior de la pantalla, la forma de onda de brillo se muestra en todo el rango, en la parte superior, una forma de onda ampliada de solo la ondulación (si corresponde). El valor mínimo de brillo para la forma de onda superior se muestra debajo a la derecha.
Se muestra una barra de color debajo de la forma de onda superior. Cuando es verde, la ondulación es baja y la luz es segura, el amarillo indica una pequeña ondulación que no se nota visualmente. Color naranja - ondulación, perceptible visualmente. Color rojo - fuerte ondulación visible.
Además, se muestran tres opciones:
Emax - brillo de luz máximo actual en unidades convencionales;
Emin - brillo mínimo actual;
Eenv: luz de fondo y nivel de ruido del ADC.
La forma de onda inferior tiene una línea horizontal azul que corresponde a Eenv. Los puntos rojos muestran el contorno del oscilograma con suavizado (filtrado de software).
El nivel de retroiluminación se mide cuando el dispositivo está encendido, cuando aparece el mensaje "Calibración automática" en la pantalla. Para recalibrar, simplemente apague y encienda el instrumento. Las medidas más precisas se obtienen cuando se mide en completa oscuridad, pero los resultados son bastante precisos bajo iluminación normal.
El dispositivo funciona en el rango de iluminación ~100-2000 lx. Si no hay suficiente luz para una medición precisa, se muestra "Low Light"; si la luz es demasiado brillante, se muestra "Over Light".
Al medir, coloque el dispositivo a una distancia tal de la fuente de luz que ninguno de estos mensajes se muestre en la pantalla. Es mejor que el valor de Emax sea superior a 500.
La pantalla muestra oscilogramas durante 40 ms. Para la mayoría de las lámparas, la pulsación tiene una frecuencia de 100 Hz, mientras que en la pantalla se ven cuatro ondas. Si el pulso tiene una frecuencia más alta, el número de ondas en la pantalla será mayor. La frecuencia máxima que el dispositivo "ve" es ~ 800 Hz. No hay filtrado por frecuencia de pulsación en el dispositivo.
Accesorios
Todos los componentes principales se pueden comprar en Aliexpress de un vendedor de confianza. Necesitaremos:
1. Sensor de luz TEMT6000.
2. microcontrolador NodoMCU (elegimos la segunda opción Nodemcu-CH340).
3. Pantalla TFT de 1,77". Puede ser tomado TFT de 1,8" (La pantalla en sí es exactamente la misma allí, incluido el tamaño, la diferencia está en la ranura de la tarjeta SD en la parte posterior y que 1.8 tiene pines debajo de la pantalla y 1.77 tiene pines encima de la pantalla). 1,77" es mejor porque el módulo es más delgado debido a la falta de una ranura SD.
4. alambres con conectores Dupont (elija la primera opción 10C Hembra TO Hembra). Por supuesto, no puede usar cables con conectores, sino simplemente soldar todo con cables comunes. En cualquier caso, tendrá que soldar: el sensor de luz viene con un conector sin soldar, que se encuentra por separado en una bolsa).
En el último paso antes del pago, cambie el método de envío para todos los artículos a "Aliexpress Saver Shipping", luego el costo total de envío disminuirá.
Queda un interruptor, una carcasa, un conector de batería Krona y la propia batería.
Puedes usar cualquier interruptor, como en la foto, yo ordenado aquí.
El conector de la batería Krona está arrancado de una batería vieja de este tipo. La batería se puede utilizar tanto alcalina (Alkaline) como salina (durará dos horas de funcionamiento continuo). Por cierto, si no hay suficiente espacio en el estuche, puede desmontar la batería alcalina Kron, quitarle seis pilas AAAA conectadas en serie y colocarlas en el estuche según le convenga.
Para no cortar una ventana para la pantalla, es mejor usar una carcasa de plástico transparente. usé como casco"organizador para cosas pequeñas "Every day" 125x75x30 mm", comprado en Auchan por 30 rublos. También son adecuadas las cajas de orejeras para niños, de soportes de palillos de dientes. También puedes usar esponjas para zapatos con la mitad transparente, pero tienen un plástico muy delgado que se agrieta fácilmente.
firmware
El firmware para el dispositivo fue creado completamente desinteresadamente por Stanislav Gritsinov, ¡muchas gracias a él!
Descargar archivo https://ammo1.ru/aa/pic22a/Lamptest_Flicker.rar y extráigalo a cualquier carpeta. Hay dos archivos en el archivo: firmware y programa ESP8266Flasher.
Conecte la placa NodeMCU a la computadora (no es necesario conectar el sensor y la pantalla a la placa). Si es necesario, instale el controlador CH340. Debería aparecer un nuevo puerto COM en la computadora.
Inicie ESP8266Flasher, seleccione el puerto COM que aparece, haga clic en Configurar, haga clic en el engranaje superior, seleccione archivo de firmware (LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.nodemcu.bin), haga clic en Operación, haga clic en destello. Comenzará el proceso de firmware, que tardará unos 30 segundos. Cuando aparece una marca de verificación verde debajo, la pizarra se puede apagar.
Para aquellos que se sienten más cómodos flasheando el dispositivo a través del IDE de Arduino y aquellos que quieren estudiar cómo funciona el programa y posiblemente mejorarlo, publico el boceto: https://ammo1.ru/aa/pic22a/LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.
Montaje
Conexión de sensores:
SALIDA(S)-A0
VCC (V) - 3V (cualquiera de los tres pines)
GND (G) - G (preferiblemente el que está al lado de A0)
Conexión de la batería:
+ - VIN (a través del interruptor)
- - G (preferiblemente el que está al lado del VIN)
Conexión de pantalla:
Pantalla 1.77"
1 TIERRA-G
2 VCC - 3V
3SCK-D5
4 SDA-D7
5 RES - 3V (se puede conectar a D6)
6RS-D1
7CS-D2
8 LEDA - 3V
Pantalla 1.8"
LED - 3V
SCK-D5
SDA-D7
A0 - D1
RESET - 3V (se puede conectar a D6)
CS-D2
TIERRA-G
CCV - 3V
La pantalla está pegada desde el interior a la carcasa transparente con cola caliente. Es importante no confundir arriba y abajo (contactos de 1,77" en la parte superior, 1,8" en la parte inferior). El sensor está pegado con el mismo pegamento caliente al final de la carcasa.
Es mejor ensamblar y ejecutar todo primero y, por lo tanto, colocarlo en el estuche.
Nutrición
La opción más fácil es "Krona" a batería. Por lo general, puede prescindir de la alimentación integrada y conectar el dispositivo a través del conector MicroUSB a cualquier fuente de alimentación con una salida USB o un banco de energía. Puede utilizar una o dos pilas AA/AA y un convertidor elevador. No tiene sentido utilizar la batería, ya que es poco probable que el dispositivo se use con mucha frecuencia.
Sensor
No es necesario utilizar el TEMT6000. Hay sensores OPT101 a la venta, para los cuales puede cambiar la sensibilidad cambiando el valor de la resistencia de derivación. Incluso puede usar pequeños paneles solares de juguetes como sensor (la precisión de la medición será menor, pero la ausencia de pulsación y la pulsación por debajo del 100% serán perfectamente visibles).
Problemas
La respuesta del sensor TEMT6000 no es completamente lineal. Incluso pensé en hacer una tabla de factores de conversión, pero resultó que las lecturas del dispositivo ya son bastante precisas. (En general, la ondulación del 30% o 35% no es muy importante, lo principal es que puedes ver cuando la ondulación es inferior al 1% o más 90%).
Planeé hacer una hermosa interfaz con una gran cantidad de valores de ondulación. Este es el diseño que se dibujó.
Desafortunadamente, debido a los acontecimientos actuales, Stanislav terminó en otro país y no se sabe cuándo podrá y si podrá volver al desarrollo. Si uno de ustedes se compromete a completar la interfaz, será muy bueno. Tal vez lo haga yo mismo cuando rehaga todos los casos acumulados.
¿Es posible comprar un dispositivo ya hecho?
No tengo ningún objetivo de ganar dinero en el dispositivo. Se me ocurrió este proyecto para el bien público. Ahora el dispositivo existe en dos copias (una en el estuche, la segunda solo en forma de ensamblaje de placa de prueba). Hay una persona que está lista para recogerlos. ¿Qué precio está dispuesto a pagar por un dispositivo en el mismo caso que en la foto del título?
Si hay personas o empresas que quieren lanzar el dispositivo, no estoy en contra. Si consideran necesario descontar un porcentaje por el desarrollo de Lamptest está bien, pero no exijo nada.
Sé que muchos han comprado piezas, ensamblarán y ejecutarán el dispositivo este fin de semana. Les pido que tomen una foto de sus dispositivos y publiquen una foto aquí en los comentarios o en Telegram @ammochat. Estaré muy complacido y sabré que todo esto no es en vano.
¡Paz para todos!
© 2022, Alexey Nadezhin
Durante doce años he estado escribiendo sobre tecnología, descuentos, lugares interesantes y eventos. Leer mi sitio de blog ammo1.ru, en Aprender, zen, mirtesen, Telegrama.
Mis proyectos:
lamptest.ru. Pruebo las lámparas LED y te ayudo a descubrir cuáles son buenas y cuáles no.
Elerus.ru. Recojo información sobre dispositivos electrónicos domésticos para uso personal y la comparto.
#hazlo tu mismo#bricolaje#onda#dispositivo#medidor de ondulación#monitor de pulso cardiaco#arduino