便携式气象站的制作教程，javl 2024-04-06 13:54:06 0 0 第1步：什么是夜间污染及其测量方法 夜间污染来自灯具，汽车，房屋，城市中的巨大液晶面板和人类制造的每一盏灯。那灯光叫人工。对于观察者来说，人造光是从城市看星星的主要问题，他们必须走出城市。对于人类来说，高光污染是有害的。还有树木，草和动物。 为了检查你所在地的光污染，你可以在这里看到lightpollutionmap 它只是模型，真正的价值观会有所不同。这就是为什么我创建了这个luxmeter。 对于测量光污染，我只测量lux并计算幅度/arsec2。 我可以从lux到candela每suqare米计算： 1 cd/m2 = 1 lux 每平方秒的幅度（ mag/arcsec2 ）描述夜空背景（它叫表面亮度）。 关于wiki的更多内容：表面亮度 计算cd/m2到mag/arcsec2的公式为： ［mag中的值/arcsec2］ = Log10（［以cd/m2为单位］/108000）/- 0.4 unihedron.com/projects/darksky/magconv.php 第2步：BOM 对于这个项目，你需要： 1。 WEMOS D1 Mini或任何微控制器 （我使用wemos，因为它是最小的，有usb端口，你可以尝试Arduino Nano） WEMOS D1 MINI WEMOS D1 MINI WEMOS D1 MINI 10件 用于编程和上传的USB线代码到wemos 2。 TSL2591传感器 TSL2591 TSL2591 TSL2591 3。 HTU21D温湿度传感器 HTU21D HTU21D 4。 OLED显示屏0.96（128 x 64） OLED显示屏 OLED显示屏 OLED显示屏 5。 18650电池 18650锂离子电池 18650锂离子电池 电池18650支架 6。 TP4056充电模块 tp4056 tp4056 7。切换按钮或倾角跳线 swtich red dip swifhers，很多不同的 8。面包板和杜邦电缆 小面包板 面包板套件 9。案例，我用木材+胶带创建 繁文缛节 Prusa 3D打印机，我希望我能用塑料做案例：D Step 3：电路 电路非常简单： 将所有i2c模块（TSL2591，OLED，HTU21D）连接到SCL和SDA引脚在wemos上（SDA - 》 D2，SCL - 》 D1）。 用来自wemos的3.3 V电源供电。 将电池的端子连接到wemos上的5V引脚和tp4056充电模块上的电池+引脚连接到电池上的正端子。 将所有接地连接在一起。 步骤4：HTU21D传感器 我购买新的温度传感器，测量精度为0.3°C！ 物联网你应该知道这个传感器（来自sparkfun）： 使用 I2C 接口 典型湿度精度±2％ 典型温度精度±0.3°C 湿度为0到100％，但不推荐使用此传感器恶劣的环境它可能与水接触（如下雨）。 3.3V传感器 - 使用内联逻辑电平转换器或10k电阻来限制5V信号 一次只能有一个HTU21D传感器驻留在I2C总线上 我的总结：这是一个很好的传感器，因为它的测量精度为0.3°C，温度和湿度都是。优点是I2C干扰和3.3V，但在我的情况下无关紧要。 步骤5：TSL2591 该传感器因其灵敏度（188微升lux！）而适用于测量夜空污染。 1。是可能的红外和全量测量的二极管。我不使用它。 2。电压调节器从5V到3.3 V 芯片规格（来自adafruit）： 近似人眼响应 极宽的动态范围1到600，000，000计数 Lux范围： 188 uLux 灵敏度，最高88，000 Lux输入测量值。 温度范围： -30 至80 * C 电压范围： 3.3-5V 进入板载稳压器 接口： I2C 这板/芯片使用I2C 7位地址0x29 （固定） 尺寸：19mm x 16mm x 1mm/.75“x .63”x .04“重量：1.1g 2个二极管用于测量 - IR和全光谱 摘要： 188 uLux是perferct，也是I2C通信很简单。也许问题可以修复I2C地址（0x29）。板载稳压器也很好，可以在冬天使用传感器（霜冻）。 步骤6：代码 您需要这些库（我将它们添加到一个zip文件中）： Adafruit-GFX-Li brary-master adafruit_gfx_library_master Adafruit_HTU21DF_Library-master Adafruit_Sensor-master Adafruit_TSL2591_Library-master 《代码：你可以使用我的，或创建自己的。不要忘记为夜空测量设置最大积分时间（600 MS）和增益到最大值（GAIN_MAX）。 如果您尝试使用我的代码，请下载ino文件。当我从instructable我的代码复制时，库有问题。 我使用加载月亮图像只是为了好玩。您可以使用任何，只需使用此页面获取数组： http://javl.github.io/image2cpp/ //https://lastminuteengineers.com/oled-display-arduino-tutorial/ //http://javl.github.io/image2cpp/ // mcd to magnitude http://unihedron.com/projects/darksky/magconv.php.。. // The HD44780 is a controller for character-based liquid crystal displays （LCDs）。 http://unihedron.com/projects/darksky/magconv.php.。. #include #include #include #include #include “Adafruit_HTU21DF.h” #include “Adafruit_TSL2591.h” int counter; // OLED display TWI address #define OLED_ADDR 0x3C Adafruit_SSD1306 display（-1）; // - 1 for restart display with restart button on arduino board Adafruit_HTU21DF htu = Adafruit_HTU21DF（）; Adafruit_TSL2591 tsl = Adafruit_TSL2591（2591）; // pass in a number for the sensor identifier （for your use later） uint32_t lum; uint16_t ir， full; int ulux; float lux; float temp; float rel_hum; float mag_arcsec2; // visual mags/arcsecond² ［value in mag/arcsec2］ = Log10（［value in cd/m2］/108000）/-0.4 // symbols // degree for Celsius const unsigned char degree ［］ PROGMEM = { 0xe，0x11，0x11，0x11，0xe，0x0，0x0，0x0 }; // exponent 2 const unsigned char exponent ［］ PROGMEM = { 0xe，0x1b，0x3，0x6，0xc，0x18，0x1f，0x0 }; // ‘moon_logo’， 128x64px const unsigned char intro ［］ PROGMEM = { 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfe， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc1， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfe， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0xff， 0xfd， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x01， 0xff， 0xfd， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfe， 0x03， 0xff， 0xc0， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x07， 0xff， 0xe0， 0x7f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x07， 0xff， 0xf8， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x0f， 0xff， 0xf0， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x0f， 0xff， 0x77， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x80， 0x1f， 0xbe， 0x7f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x80， 0x1f， 0xcc， 0xff， 0xff， 0x8f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x00， 0x3f， 0xc0， 0xff， 0xff， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfe， 0x00， 0x3f， 0xc0， 0xff， 0xff， 0x8f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfe， 0x00， 0x3f， 0xe0， 0x7f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x00， 0x3f， 0x80， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf8， 0x00， 0x3f， 0x00， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf8， 0x00， 0x3f， 0xf1， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x00， 0x3f， 0xf9， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x00， 0x3f， 0xfb， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x00， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x18， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x60， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xef， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x00， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe7， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x00， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe1， 0xe7， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x00， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x07， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x18， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x38， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x48， 0x7f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x80， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0x00， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0xc4， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x00， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x60， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0x80， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0xf0， 0x03， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x07， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x00， 0x00， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0xe3， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x00， 0x00， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x00， 0x01， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf1， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x00， 0x43， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfb， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x00， 0x4f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfb， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x00， 0x5f， 0xff， 0xff， 0x03， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x00， 0x3f， 0xff， 0xff， 0x87， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x00， 0x03， 0xff， 0xff， 0xcf， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x00， 0x01， 0xff， 0xff， 0xb7， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf8， 0x00， 0x01， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf8， 0x00， 0x03， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x01， 0x0f， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x01， 0xfe， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfe， 0x00， 0x00， 0x3f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x00， 0x00， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x80， 0x00， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x80， 0x00， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xc0， 0x00， 0x03， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x00， 0x01， 0xff， 0xff， 0xfd， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf0， 0x00， 0x00， 0x7f， 0xff， 0xf3， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf8， 0x00， 0x00， 0x1f， 0xff， 0xc7， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x00， 0x00， 0x00， 0xfc， 0x0f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x7f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xf8， 0x00， 0x00， 0x03， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xfe， 0x00， 0x00， 0x1f， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xe0， 0x01， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff， 0xff }; void setup（） { // htu21d htu.begin（）; // tsl2591 sensor_t sensor; tsl.getSensor（&sensor）; tsl.setGain（TSL2591_GAIN_MAX）; // MAX， HIGH MED，LOW， tsl.setTiming（TSL2591_INTEGRATIONTIME_600MS）; // 100MS， 200 MS， 300MS， 400MS，500MS， 600MS // setup for oled display display.begin（SSD1306_SWITCHCAPVCC， OLED_ADDR）; display.clearDisplay（）; display.display（）; display.drawBitmap（0， 0， intro， 128， 64， WHITE）; display.display（）; delay（1000）; display.setTextSize（1）; display.setTextColor（WHITE）; display.setFont（&FreeSerif9pt7b）; display.clearDisplay（）; } void loop（） { lux = 0; ulux =0; mag_arcsec2=0; temp=0; rel_hum=0; delay（100）; lum = tsl.getFullLuminosity（）; ir = lum 》》 16; full = lum & 0xFFFF; delay（100）; lux = tsl.calculateLux（full， ir）; // light intensiti in microlux ulux= lux*1000000; if （ulux《0） { ulux=0; } mag_arcsec2 = log10（lux/108000）/-0.4; //（log（（ulux/108000） ） /（-0.4） temp = htu.readTemperature（）; rel_hum = htu.readHumidity（）; display_values（）; } void display_values（） { //display.drawPixel（120， 50， WHITE）; display.clearDisplay（）; display.setCursor（1， 15）; display.print（temp）; display.drawBitmap（42， 2， degree， 8，5 ， WHITE）; display.setCursor（50， 15）; display.print（“C”）; display.setCursor（70， 15）; display.print（rel_hum）; display.setCursor（114， 15）; display.print（“%”）; display.drawLine（1， 20， 127， 20， WHITE）; display.drawLine（67， 1， 67， 20， WHITE）; display.setCursor（1， 35）; display.print（“ulux =”）; display.setCursor（50， 35）; display.print（ulux）; display.setCursor（1， 55）; display.print（“mag/arsec”）; display.drawBitmap（70， 45， exponent， 8，8 ， WHITE）; display.setCursor（83， 55）; display.print（mag_arcsec2）; display.display（）; } 第7步：内部 我创建自己的案例，我使用面包板与杜邦电缆你可以看到。 我用 TP4056 用usb线充电（需要swtich dip jumper）。 如果打开/关闭我使用 dip跳线。 对于日光，TSL2591显示0，mag/arcsec2为nan。 对于夜空，TSL2591应显示 0到1000 000 microlux （ulux）和相应的mag/arcsec2 （cca。 14到22 mag/arsec2）。 完整 月亮我测得 50k ulux ，这是0.05 lux。 收藏（0）