Light Pollutoin Meter (LPM) - устройство для измерения световой засветки

[nolv]

Должно быть дешевле айфона.
Но не намного

[Palomar]

Всем привет!

Первые несколько штук лично доставил в магазин.
Чуть позже будет выложено программное обеспечение и PDF инструкция.

   

   

   

[Максим КР]

Сделал себе измеритель SQM-L из ардуины. Пока без фильтра, но в корпусе.
Использую для оценки светового загрязнения на удаленных, темных, площадках наблюдений.  На ближних и измерять незачем, так всё примерно ясно.

Вначале задумал с "лишними" датчиками, и TFT дисплеем, в красных цветах конечно. Но после первых испытаний, переделал в более простой и компактный вариант, что более практично.

Насколько важен IR фильтр?
Казалось бы, точность замеров весьма относительна.  Одинаковости показаний с другими SQM измерителями не требуется.

[Palomar]

Сделал себе измеритель SQM-L из ардуины. Пока без фильтра, но в корпусе.
Использую для оценки светового загрязнения на удаленных, темных, площадках наблюдений.  На ближних и измерять незачем, так всё примерно ясно.

Вначале задумал с "лишними" датчиками, и TFT дисплеем, в красных цветах конечно. Но после первых испытаний, переделал в более простой и компактный вариант, что более практично.

Насколько важен IR фильтр?
Казалось бы, точность замеров весьма относительна.  Одинаковости показаний с другими SQM измерителями не требуется.

Круто! А покажите фото своего устройства. Очень интересно смотреть на различные любительские проекты.

Фильтр в идеале имеет максимальное пропускание в области наибольшей чувствительности глаза, что делает показания устройства пригодными для оценки качества площадки при визуальных наблюдениях.

[Palomar]

Софт

Тут пока все лаконично. Реализовано подключение к прибору, отображение графика в реальном времени и сохранение в файл. Нужно выбрать COM порт, скорость соединения и интервал измерения. Затем нажать кнопку "START". Процесс пошел.



Для того, чтобы результаты измерений сразу же сохранялись в файл необходимо установить галку "SAVE". Значение LPM сохраняется по умолчанию, дату и время можно опционально сохранять, установив соответствующие переключатели. Разумеется, можно указать имя файла, вызвав стандартный диалог сохранения. По умолчанию данные будут сохраняться в файл lpmlog.txt в корневой директории программы.

Формат файла простейший текстовый:



Данные легко импортируются, например, в Excel, где к ним можно применить всю мощь его математического аппарата.

[Максим КР]

А покажите фото своего устройства. Очень интересно смотреть на различные любительские проекты.

Ну... пока это недоделка, а не законченное устройство.
Аппаратная часть - Arduino Nano, TSL237, DS18B20, Светодиодный индикатор, аккумулятор, и  контроллером заряда.
Простенько, зато размеры, с пачку сигарет, но толще в 1.6 раза.
Будет литиевый аккумулятор, от Нокии, в верхней крышке, стекло перед светодиодами, кнопка (не прислали пока),  и конечно оптическая часть, в изолированном отсеке, что б тепло от аккумулярора и платы не шло.
Яркость свечения индикатора регулируется шимом, сделано 2 порога яркости, пониженная включается на SQM 19.5.
Предварительно, работает правильно. Показания адекватные после после SQM 17.5. 
С энергопотреблением не заморачивался, это не фонарик, включил несколько раз за выход, и достаточно, аккумулятор с повышающим преобразователем подключается прямо в микро usb разъём платы.
ps: Инфракрасный фильтр уже нашел, выломал из фото-мыльницы.

[Palomar]

Подтянулся комплект материалов по проекту.


Видео (RU)


http://www.youtube.com/watch?v=H_v36rl8wk0#


Инструкция LPM_PRO (RU)

Программное обеспечение

[nvasunin]

Добрый день!
Может я туплю, но в инструкции по LPM PRO несколько раз встречается упоминание об аккумуляторе, и его зарядке, но нигде не нашел, как определить что аккумулятор разряжен, и как его зарядить )

П.С. Драйвер из комплекта у меня отказался работать в Windows 10, воспользовался вот этим решением:
https://www.youtube.com/watch?v=aWquKi_e-3A
С этим драйвером все заработало; программу надо запускать от имени администратора.

[Владимир ARS]

Другое дело, теперь и дизайн достойно смотрится)

[astin]

насколько точны показания данного прибора ?
Совпадают ли с SQM-L ?
Есть желание приобрести, но выбираю между канадским SQM-L и этим.

[Валерий Щуров]

Добрый день!
Может я туплю, но в инструкции по LPM PRO несколько раз встречается упоминание об аккумуляторе, и его зарядке, но нигде не нашел, как определить что аккумулятор разряжен, и как его зарядить )

Присоединяюсь к данному вопросу. Недавно купил этот прибор. Не могу разобраться с аккумулятором.

[astin]

Автор пропал...
может кто-то знает ответ, кроме автора девайса ?
А то брать кота в мешке тоже не охота.

[Palomar]

Добрый день всем! Автор не пропал, автор только что вернулся из командировки.

Уважаемый astin, ответил Вам в Skype, проверьте.

Добрый день!
Может я туплю, но в инструкции по LPM PRO несколько раз встречается упоминание об аккумуляторе, и его зарядке, но нигде не нашел, как определить что аккумулятор разряжен, и как его зарядить )

Присоединяюсь к данному вопросу. Недавно купил этот прибор. Не могу разобраться с аккумулятором.

По разряду: тут все до безобразия просто - когда разрядится полностью, тогда прибор просто не включится. В устройстве применен литиевый аккум Robiton c внутренней защитной от глубокого разряда/перезаряда. Кроме того добавлен повышающий преобразователь на 5В для стабильного питания схемы в случае просадок и колебаний напряжения с источника (на морозе).

Чтобы зарядить аккум, надо открутить заднюю крышку и выставить DIP переключатель в положение "CHARGE", подключив при этом USB кабель. Шелкография на плате подскажет если что, не ошибетесь. Ну и в самой последней модели я реализовал простую зарядку - достаточно просто подключить кабель к компьютеру. Более никаких действий не требуется.

В ближайшее время выложу новые фотки и графики испытаний.

[Валерий Щуров]

Добрый день всем! Автор не пропал, автор только что вернулся из командировки.

Уважаемый astin, ответил Вам в Skype, проверьте.

Добрый день!
Может я туплю, но в инструкции по LPM PRO несколько раз встречается упоминание об аккумуляторе, и его зарядке, но нигде не нашел, как определить что аккумулятор разряжен, и как его зарядить )

Присоединяюсь к данному вопросу. Недавно купил этот прибор. Не могу разобраться с аккумулятором.

По разряду: тут все до безобразия просто - когда разрядится полностью, тогда прибор просто не включится. В устройстве применен литиевый аккум Robiton c внутренней защитной от глубокого разряда/перезаряда. Кроме того добавлен повышающий преобразователь на 5В для стабильного питания схемы в случае просадок и колебаний напряжения с источника (на морозе).

Чтобы зарядить аккум, надо открутить заднюю крышку и выставить DIP переключатель в положение "CHARGE", подключив при этом USB кабель. Шелкография на плате подскажет если что, не ошибетесь. Ну и в самой последней модели я реализовал простую зарядку - достаточно просто подключить кабель к компьютеру. Более никаких действий не требуется.

В ближайшее время выложу новые фотки и графики испытаний.

1.  А в ДИПе нужно сдвигать оба переключателя или один (и какой, если один)?

2. Подключать для зарядки нужно только к USB компьютера или можно использовать отдельное зарядное устройство с выходным током 2А ?

3. Есть ли какой-нибудь индикатор полного заряда аккумулятора?

4. Сколько будет (хотя бы приблизительно) заряжаться аккумулятор от USB компьютера?

5.  Какие характеристики используемого аккумулятора: емкость ( мА/ч),  выходное напряжение при полной зарядке,  характеристики самопроизвольного разряда (приблизительное время простоя, после которого аккумулятор нужно будет заряжать)?

6. А нельзя ли было сразу сделать простую зарядку, как в последней модели, а еще и  вывести остаточный заряд батареи в отдельное окошко в используемом софте?

Кстати, драйвер из прилагаемого ПО у меня под Win10 также отказался работать и большое спасибо nvasunin за ссылку

"П.С. Драйвер из комплекта у меня отказался работать в Windows 10, воспользовался вот этим решением:
How to fix PL2303 error code 10, Windows 8, Windows 10 - YouTube
С этим драйвером все заработало; программу надо запускать от имени администратора"

7. А разве не было проверки работоспособности прибора под разными версиями наиболее популярной операционной системы? Цена, вроде бы, не маленькая и заниматься "танцами с бубном" не сильно хочется.

[nvasunin]

Добавлю еще вопросов

№8.
Судя по фото - аккумулятор как обычная батарейка ААА.
А можно его просто вынуть и заряжать в обычной зарядке для акуумуляторов, типа таких?
https://www.robiton.ru/catalog/zaryadnye-ustrojstva
Ну и заодно можно просто подкупить запасной аккумулятор, чтобы при разряде менять один на другой, а разрядившийся - заряжать.

№9 Можно ли использовать аккумуляторы других производителей. например, GP (у меня их полно)?

№10 Можно ли использовать батарейку (риск протечки, понятно, в этом случае берем на себя)?

[Palomar]

Добрый день! Отвечаю по пунктам.

1.  А в ДИПе нужно сдвигать оба переключателя или один (и какой, если один)?

Любой один или оба, без разницы. На момент изготовления в округе не нашлось одиночной DIP кнопки.

2. Подключать для зарядки нужно только к USB компьютера или можно использовать отдельное зарядное устройство с выходным током 2А ?

Любое зарядное устройство подойдет. Более того, можно даже от обычного блока питания постоянного тока. Схема защиты от чрезмерного заряда/разряда встроена в аккумулятор.

3. Есть ли какой-нибудь индикатор полного заряда аккумулятора?

Нет. Обоснование чуть ниже в ответе на шестой вопрос.

4. Сколько будет (хотя бы приблизительно) заряжаться аккумулятор от USB компьютера?

Одного часа достаточно.

5.  Какие характеристики используемого аккумулятора: емкость ( мА/ч),  выходное напряжение при полной зарядке,  характеристики самопроизвольного разряда (приблизительное время простоя, после которого аккумулятор нужно будет заряжать)?

Li10440/350 (AAA), Аккумулятор Li-ion, 350mAh, 3.7V, с защитой (11х47мм)
За счет встроенной схемы защиты удобен и практичен в применении. Емкость 350 мА/ч, напряжение на полной емкости 4.1-4.2В. Повышающий преобразователь в состоянии покоя потребляет 27 мкА. Рассчитать "время жизни" не составит труда.

6. А нельзя ли было сразу сделать простую зарядку, как в последней модели, а еще и  вывести остаточный заряд батареи в отдельное окошко в используемом софте?

Хорошая мысля приходит опосля
Концепция прибора, это не секрет, базируется на SQM/SQM-L. Там простая батарейка. Я решил использовать аккумулятор и подумал, что изредка заряжать прибор, вынимая аккумулятор, не проблема. Но все же сделал зарядку с помощью переключателя, чтоб не извлекать его из кроватки. И только потом дошло, что можно вообще сделать самый простой и понятный вариант - подключил кабель и зарядил, как смартфон.

По поводу индикации заряда/разряда и отображения этого в программе. Не вижу смысла усложнять и добавлять еще один контур измерения. Плата двухсторонняя, дорожек прилично вышло, очень много пинов контроллера съел LED дисплей (7 сегментов, 4 разряда). Многослойку делать не буду, это перебор для данного устройства. Да и какая польза? Это же не стремительно разряжающиеся смартфоны. Постоянно за зарядом следить не нужно. Когда сядет, включить на час по USB и снова в бой. При использовании на выездах в более менее регулярном или вовсе эпизодическом режиме хватать будет надолго. В случае стационарного мониторинга в обсерватории схема питается напрямую от USB, аккумулятор можно вообще вынуть и, например, не морозить лишний раз зимой.

7. А разве не было проверки работоспособности прибора под разными версиями наиболее популярной операционной системы? Цена, вроде бы, не маленькая и заниматься "танцами с бубном" не сильно хочется.

Да, разумеется тесты проводились. Очень много на семерке, тупо компов под рукой больше. На рабочей Win10 тоже запустилось, но там, видимо, столько дров/фиксов/апдейтов стоит, что прокатило. А на чистой десятке я не тестировал. Мой косяк, признаю конечно же. Испытаю представленный фикс по ссылке и прикреплю в теме и в инструкции.

№8.
Судя по фото - аккумулятор как обычная батарейка ААА.
А можно его просто вынуть и заряжать в обычной зарядке для аккумуляторов, типа таких?
https://www.robiton.ru/catalog/zaryadnye-ustrojstva
Ну и заодно можно просто подкупить запасной аккумулятор, чтобы при разряде менять один на другой, а разрядившийся - заряжать.

№9 Можно ли использовать аккумуляторы других производителей. например, GP (у меня их полно)?

№10 Можно ли использовать батарейку (риск протечки, понятно, в этом случае берем на себя)?

В ответе выше приведена ссылка на аккумулятор и его характеристики. Действительно он имеет формфактор ААА. Заряжать можно как в спец. зарядках, так и от простого блока питания на 5В. Запасной аккумулятор не нужен. Основного хватит надолго, а зарядка от USB не отнимет более часа.

По поводу других аккумуляторов: используйте ТОЛЬКО со встроенной защитной схемой. Я не стал изобретать велосипед и интегрировать схему контроля зарядки на свою плату, там итак места немного осталось. Незащищенный аккумулятор при чрезмерной зарядке выйдет из строя, нагреется (неслабо), есть риск возгорания, будьте осторожны.

Батарейку в этой схеме использовать не нужно.

[nvasunin]

Отвечаю по пунктам

Спасибо за разъяснения! Все понятно!

[Валерий Щуров]

Спасибо за оперативные ответы!

[Palomar]

Представляю публике третью ревизию прибора.

Основных изменений два:

1) В качестве интерфейсного порта теперь выступает 6-pin miniDIN. Данное решение пришло на смену обыкновенному штырьковому разъему, который оказался, мягко говоря, не удобен. К тому же теперь присутствует механическая "защита от дурака", по другому штекер никак не вставится, Rx с Tx и VCC с GND не перепутаются, можно спать спокойно ехать на наблюдения. Разъем вполне надежный, подключение занимает пару секунд. Кроме того на 5-й контакт выведена линия RESET от микроконтроллера и перепрошивать устройство можно напрямую по USB как обычную ардуину, без всяких программаторов.



2) Реализована простая и самая очевидная зарядка по USB. Подключил к компьютеру и все, никаких действий больше не требуется. Напомню, что в устройстве стоит аккумулятор Robiton типоразмера 10440 с защитной схемой внутри. Очень удобная штука, вообще вся их линейка, включая классический 18650. Рекомендую DIY энтузиастам.

Кроме эксплуатации на выездах прибор может использоваться стационарно, например, в обсерватории, будучи постоянно подключенным к компьютеру. В таком случае он будет работать только от USB. Аккумулятор можно изъять и не подвергать его лишний раз воздействиям внешних факторов, перепадов температуры и т.д.

[astin]

Есть здесь владельцы данного прибора, которые сравнивали его показания с канадским SQM-L ?
Я вот в Мезмае сделал замер. Выдал такую цифру что захотелось сравнить с "эталоном"