L'ondulation est le principal paramètre de la lumière qui affecte la santé, mais, hélas, il n'existe aucun appareil disponible pour mesurer le coefficient d'ondulation à vendre. J'ai décidé de corriger cette situation et de développer un appareil peu coûteux.
Théorie
La pulsation de la lumière est visuellement désagréable, les yeux s'en lassent, cela peut provoquer des maux de tête et une exacerbation des maladies nerveuses. On pense qu'une ondulation jusqu'à 5% est totalement inoffensive. Une ondulation jusqu'à 30% est presque imperceptible et n'a probablement pas d'effet négatif sur une personne.
De nombreuses personnes utilisent l'appareil photo du smartphone pour déterminer l'ondulation (s'il y a une ondulation, des rayures apparaissent à l'écran), mais cette méthode ne permet pas évaluer le niveau de pulsation et souvent les gens, voyant les rayures, décident qu'une telle source de lumière est dangereuse, mais en fait elle peut avoir une ondulation Moins de 5%.
Test au crayon légèrement meilleur (
https://ammo1.livejournal.com/418344.html) - il vous permet de fixer uniquement l'ondulation visible.En un mot, qu'est-ce que la pulsation en général. La pulsation est un changement fréquent de la luminosité de la lumière, dans le pire des cas, la lumière peut s'éteindre complètement et s'allumer 100 fois par seconde. L'ondulation peut être causée par un circuit LED alimenté par le secteur simplifié ou en utilisant la modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour régler la luminosité de la lumière.
Existe deux formules calcul du coefficient de pulsation. La première formule est souvent appelée la formule simplifiée.
Le facteur d'ondulation calculé par cette formule peut prendre des valeurs de 0 à 100 %. 0 - pas d'ondulation, 100% - la lumière s'éteint complètement et s'allume.
La deuxième formule est souvent appelée GOST, car elle est donnée dans GOST R 54945-2012.
La formule fait peur, mais en fait tout est plus simple :
Le facteur d'ondulation calculé à l'aide de cette formule peut prendre des valeurs supérieures à 100 %. Cela se produit lorsque la lumière est non seulement complètement éteinte, mais que le temps d'obscurité est plus long que le temps de lumière.
Différents instruments qui mesurent le coefficient d'ondulation le calculent à l'aide de différentes formules. Luxmètre-pulsomètre-luminomètre "Lupin" (https://ammo1.livejournal.com/621744.html) utilise la formule GOST, spectromètre UPRtek MK350D (https://ammo1.livejournal.com/783394.html) utilise une formule simplifiée. Dans le projet Lamptest, je mesure l'ondulation avec un UPRtek MK350D, donc les valeurs d'ondulation des lampes ne dépassent pas 100%. Je suis passé à une formule simplifiée pour deux raisons: beaucoup de gens ont été surpris par une ondulation supérieure à 100 % et ils ont pensé que quelque chose ne va pas avec les mesures, d'ailleurs, dans l'ensemble, peu importe que l'ondulation soit de 90, 100 ou 146%. Dans tous ces cas, la lumière est mauvaise et ne doit pas être utilisée.
On pense qu'une pulsation avec une fréquence supérieure à 300 Hz n'affecte en rien une personne, et dans de nombreux appareils, il existe un filtrage qui exclut la fixation d'une pulsation avec une fréquence plus élevée.
Opportunités
Un compteur d'ondulation populaire affiche deux coefficients d'ondulation à la fois sur l'écran: Kp1 - formule GOST, Kp2 - une formule simplifiée.
Dans la partie inférieure de l'écran, la forme d'onde de la luminosité est affichée dans toute la plage, dans la partie supérieure - une forme d'onde agrandie uniquement de l'ondulation elle-même (le cas échéant). La valeur minimale de luminosité pour la forme d'onde supérieure est affichée en dessous à droite.
Une barre colorée s'affiche sous la forme d'onde supérieure. Lorsqu'il est vert, l'ondulation est faible et la lumière est sûre, le jaune indique une petite ondulation qui n'est pas perceptible visuellement. Couleur orange - ondulation, perceptible visuellement. Couleur rouge - forte ondulation visible.
De plus, trois options s'affichent :
Emax - luminosité lumineuse maximale actuelle dans les unités conventionnelles;
Emin - luminosité minimale actuelle ;
Eenv - Lumière de fond ADC et niveau de bruit.
La forme d'onde inférieure a une ligne horizontale bleue correspondant à Eenv. Les points rouges montrent le contour de l'oscillogramme avec lissage (filtrage logiciel).
Le niveau de rétroéclairage est mesuré à la mise sous tension de l'appareil, lorsque le message "Auto calibration" s'affiche à l'écran. Pour recalibrer, éteignez et rallumez simplement l'instrument. Les mesures les plus précises sont obtenues lors de la mesure dans l'obscurité totale, mais les résultats sont assez précis sous un éclairage normal.
L'appareil fonctionne dans la plage d'éclairage ~100-2000 lx. S'il n'y a pas assez de lumière pour une mesure précise, "Low Light" s'affiche; si la lumière est trop forte, "Over Light" s'affiche.
Lors de la mesure, placez l'appareil à une distance telle de la source lumineuse qu'aucun de ces messages ne s'affiche à l'écran. Il est préférable que la valeur de Emax soit supérieure à 500.
L'écran affiche des oscillogrammes pendant 40 ms. Pour la plupart des lampes, la pulsation a une fréquence de 100 Hz, tandis que quatre ondes sont visibles sur l'écran. Si l'impulsion a une fréquence plus élevée, le nombre d'ondes à l'écran sera plus important. La fréquence maximale que l'appareil "voit" est d'environ 800 Hz. Il n'y a pas de filtrage par fréquence de pulsation dans l'appareil.
Accessoires
Tous les composants principaux peuvent être achetés sur Aliexpress auprès d'un vendeur de confiance. Nous aurons besoin:
1. Capteur de lumière TEMT6000.
2. microcontrôleur NodeMCU (nous choisissons la deuxième option Nodemcu-CH340).
3. Écran TFT 1.77". Peut être pris TFT 1.8" (l'écran lui-même est exactement le même là-bas, y compris en taille, la différence est dans la fente pour carte SD à l'arrière et que 1.8 a des broches sous l'écran, et 1.77 a des broches au-dessus de l'écran). 1,77" est préférable car le module est plus fin en raison de l'absence d'un slot SD.
4. fils avec connecteurs Dupont (choisissez la première option 10C femelle vers femelle). Bien sûr, vous ne pouvez pas utiliser de fils avec des connecteurs, mais soudez simplement tout avec des fils ordinaires. Dans tous les cas, vous devrez souder - le capteur de lumière est livré avec un connecteur non soudé, qui se trouve séparément dans un sac).
À la dernière étape avant le paiement, changez la méthode d'expédition pour tous les articles en "Aliexpress Saver Shipping", puis le coût total d'expédition diminuera.
Il reste un interrupteur, un boîtier, un connecteur de batterie Krona et la batterie elle-même.
Vous pouvez utiliser n'importe quel interrupteur, comme sur la photo, je commandé ici.
Le connecteur de batterie Krona est arraché d'une ancienne batterie de ce type. La batterie peut être utilisée à la fois alcaline (alcaline) et saline (elle durera deux heures de fonctionnement continu). Soit dit en passant, s'il n'y a pas assez d'espace dans le boîtier, vous pouvez démonter la pile alcaline Kron, en retirer six piles AAAA connectées en série et les disposer dans le boîtier comme bon vous semble.
Afin de ne pas découper une fenêtre pour l'écran, il est préférable d'utiliser un boîtier en plastique transparent. J'ai utilisé comme coque"organiseur pour petites choses "Every day" 125x75x30 mm", acheté à Auchan pour 30 roubles. Les boîtes de bâtonnets d'oreille pour enfants, de cure-dents-supports conviennent également. Vous pouvez également utiliser des éponges à chaussures avec une moitié transparente, mais elles ont un plastique très fin qui se fissure facilement.
Micrologiciel
Le firmware de l'appareil a été créé de manière totalement désintéressée par Stanislav Gritsinov, pour lequel un grand merci à lui!
Télécharger l'archive https://ammo1.ru/aa/pic22a/Lamptest_Flicker.rar et extrayez-le dans n'importe quel dossier. Il y a deux fichiers dans l'archive - le firmware et le programme ESP8266Flasher.
Connectez la carte NodeMCU à l'ordinateur (il n'est pas nécessaire de connecter le capteur et l'écran à la carte). Si nécessaire, installez le pilote CH340. Un nouveau port COM devrait apparaître sur l'ordinateur.
Lancez ESP8266Flasher, sélectionnez le port COM qui apparaît, cliquez sur Config, cliquez sur la vitesse supérieure, sélectionnez fichier du firmware (LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.nodemcu.bin), cliquez sur Operation, cliquez sur éclat. Le processus du micrologiciel commencera, ce qui prendra environ 30 secondes. Lorsqu'une coche verte apparaît en dessous, le tableau peut être éteint.
Pour ceux qui sont plus à l'aise pour flasher l'appareil via l'IDE Arduino et ceux qui veulent étudier le fonctionnement du programme et éventuellement l'améliorer, je publie le sketch: https://ammo1.ru/aa/pic22a/LAMP_PULSE_TEMT6000_15_2_ST7735_4_1_ESP_18_filter_1.ino.
Assemblée
Connexion du capteur :
SORTIE(S)-A0
VCC (V) - 3V (l'une des trois broches)
GND (G) - G (de préférence celui à côté de A0)
Connexion batterie :
+ - VIN (via interrupteur)
- - G (de préférence celui à côté du VIN)
Connexion écran :
Écran 1.77"
1 GND-G
2 VCC - 3V
3SCK-D5
4 SDA-D7
5 RES - 3V (peut être connecté à D6)
6RS-D1
7CS-D2
8 LEDA - 3V
Écran 1.8"
DEL - 3V
SCK-D5
SDA-D7
A0 - D1
RESET - 3V (peut être connecté à D6)
CS-D2
GND-G
CCV-3V
L'écran est collé de l'intérieur au boîtier transparent avec de la colle chaude. Il est important de ne pas confondre haut et bas (contacts 1,77" en haut, 1,8" en bas). Le capteur est collé avec la même colle chaude à l'extrémité du boîtier.
Il est préférable de tout assembler et de faire fonctionner le tout en premier, et donc de le placer déjà dans le boîtier.
Nutrition
L'option la plus simple est "Krona" alimenté par batterie. Vous pouvez généralement vous passer de l'alimentation intégrée et connecter l'appareil via le connecteur MicroUSB à n'importe quelle source d'alimentation avec une sortie USB ou une banque d'alimentation. Vous pouvez utiliser une ou deux piles AA/AA et un convertisseur élévateur. Cela n'a aucun sens de faire fonctionner la batterie, car il est peu probable que l'appareil soit utilisé très souvent.
Capteur
Il n'est pas nécessaire d'utiliser le TEMT6000. Il existe des capteurs OPT101 en vente, pour lesquels vous pouvez modifier la sensibilité en modifiant la valeur de la résistance shunt. Vous pouvez même utiliser de petits panneaux solaires de jouets comme capteur (la précision de la mesure sera moindre, mais l'absence de pulsation et la pulsation sous 100% seront parfaitement visibles).
Problèmes
La réponse du capteur TEMT6000 n'est pas complètement linéaire. J'ai même pensé à faire un tableau des facteurs de conversion, mais il s'est avéré que les lectures de l'appareil sont déjà assez précises (En gros, l'ondulation de 30 % ou 35 % n'est pas très importante, l'essentiel est que vous puissiez voir quand l'ondulation est inférieure à 1 % ou plus 90%).
J'avais prévu de créer une belle interface avec un grand nombre de valeurs d'ondulation. C'est la mise en page qui a été dessinée.
Malheureusement, en raison des événements actuels, Stanislav s'est retrouvé dans un autre pays et on ne sait pas quand il pourra et s'il pourra reprendre le développement. Si l'un d'entre vous s'engage à compléter l'interface, ce sera très cool. Peut-être que je le ferai moi-même quand j'aurai refait tous les cas accumulés.
Est-il possible d'acheter un appareil prêt à l'emploi
Je n'ai aucun objectif de gagner de l'argent sur l'appareil. J'ai conçu ce projet pour le bien public. Désormais l'appareil existe en deux exemplaires (un dans le boitier, le second juste sous la forme d'un montage breadboard). Il y a une personne qui est prête à les récupérer. Quel prix êtes-vous prêt à payer pour un appareil dans le même boîtier que sur la photo du titre ?
S'il y a des personnes ou des entreprises qui veulent sortir l'appareil, je ne suis pas contre. S'ils jugent nécessaire de déduire un pourcentage pour le développement de Lamptest, ce sera bien, mais je ne demande rien.
Je sais que beaucoup ont acheté des pièces, vont assembler et faire fonctionner l'appareil ce week-end. Je vous demande de prendre une photo de vos appareils et de poster une photo ici dans les commentaires ou dans Telegram @ammochat. Je serai très heureux et je saurai que tout cela n'est pas vain.
Paix pour tous !
© 2022, Alexeï Nadezhin
Depuis douze ans, j'écris sur la technologie, les réductions, les lieux intéressants et les événements. Lire mon site de blog ammo1.ru, dans Apprendre, Zen, Mirtesen, Télégramme.
Mes projets:
lamptest.ru. Je teste les lampes LED et je vous aide à déterminer celles qui sont bonnes et celles qui ne le sont pas.
Elerus.ru. Je collecte des informations sur les appareils électroniques domestiques pour un usage personnel et je les partage.
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