Arduino GUVA-S12SD Ultraviolet-Sensor: Anschluss, Programm

INHALT

Der Ultraviolett-Sensor GUVA-S12SD wird zur Erfassung der Intensität der UV-Strahlung eingesetzt. Der Sensor verfügt über einen Analogausgang, dessen Signal sich proportional zur Intensität der Ultraviolettstrahlung ändert. Es wird erwogen, den Sensor SGM8521 GUVA-S12SD an den Arduino-Mikrocontroller anzuschließen und den Ultraviolett-Index an den Monitor des Arduino-IDE-Ports und das LCD-Display mit I2C auszugeben.

Bestandteile:

Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega
UV-Sensor CJMCU-GUVA-S12SD
LCD-Display mit I2C
Dupont-Kabel

Ultraviolette Strahlung ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 200 und 370 nm, kürzer als sichtbares Licht, aber länger als Röntgenstrahlung. Der Sensor GUVA ist auf einer Schottky-Galliumnitrid-Fotodiode aufgebaut, die die meisten UV-Strahlen erkennt. Ultraviolett-Sensor GUVA-S12SD gibt eine kalibrierte Analogspannung aus, die über den Arduino ADC ausgelesen werden kann.

GUVA-S12SD UV-Sensor Arduino pinout, datasheet

Merkmale des GUVA-S12SD UV-Sensor (datasheet)

Versorgungsspannung: 2,5 – 5,5 V
Messbereich: 240 bis 370 nm
Ausgang: Vo = 4,3 * Diodenstrom (µA)
UV-Index: Vo/0,1 V

Die Sonne ist eine natürliche Quelle von UV-Strahlung. Ein UV-Index, der als Zahlenwert ausgedrückt wird, gibt Aufschluss über die Strahlungsintensität. Ziel des UV-Index ist es, Sie wirksam vor UV-Strahlung zu schützen, die in mäßigen Mengen nützlich ist, im Übermaß jedoch zu vorzeitiger Hautalterung, Augenschäden und Sonnenbrand führt.

1 … 2 – geringe UV-Strahlung,
3 … 5 – mittlere UV-Strahlung, Sonnenbrille empfohlen,
6 … 7 – hohe Werte, Schutzcremes empfohlen,
8 … 10 – sehr hohe Strahlung, Schatten empfohlen,
11 – extrem hohe UV-Strahlung, der Aufenthalt im Freien sollte eingeschränkt werden.

Wie man einen GUVA-S12SD an einen Arduino anschließt

Die Daten des GUVA-S-12-SD-Sensors werden, wie bei jedem anderen analogen Sensor, mit dem Befehl analogRead gelesen. Anschließend berechnen wir gemäß der technischen Dokumentation des Sensors den UV-Index, indem wir die vom Sensor eingehende Spannung durch 0,1 teilen. Als Ergebnis zeigen wir den UV-Index und die UV-Strahlung an. Schließen Sie den Sensor an den Arduino an und laden Sie den folgenden Code.

Programm für GUVA-S12SD Ultraviolett-Sensor Arduino

float sensorVoltage;
float sensorValue;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(A1, INPUT);
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(A1);
  sensorVoltage = sensorValue / 1024 * 5.0;
 
  Serial.print("sensor reading = ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print(" sensor voltage = ");
  Serial.print(sensorVoltage);
  Serial.println(" V");
 
  delay(1000);
}

Der Sensor CJMCU-GUVA-S12SD wird an einen beliebigen Analogeingang des Mikrocontrollers angeschlossen.

Wie man einen GUVA-S12SD UV-Sensor und LCD-Display

LCD 1602 i2c	Arduino Uno	Arduino Nano	Arduino Mega
GND	GND	GND	GND
VDD	5V	5V	5V
SDA	A4	A4	20
SCL	A5	A5	21

Der von der S12SD-Fotodiode erzeugte Strom wird vom SGM8521-Verstärker in einen proportionalen Spannungspegel umgewandelt. Eine zusätzliche Verstärkung der Ausgangsspannung, die proportional zur Fotodiode des UV-Moduls ist, wird durch den LM358-Verstärker bereitgestellt. Im folgenden Beispiel fügen wir dem Schaltplan eine LCD-Anzeige mit I2C-Kommunikationsprotokoll zum Anschluss an das Arduino-Board hinzu.

Programm für Messung des UT-index mit GUVA-S12SD

#include "Wire.h"
#include "LiquidCrystal_I2C.h"

LiquidCrystal_I2C LCD(0x27,16,2);

float sensorVoltage;
float sensorValue;

void setup() {
  LCD.init();
  LCD.backlight();

  Serial.begin(9600);
  pinMode(A1, INPUT);
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(A1);
  sensorVoltage = sensorValue / 1024 * 5.0;

  LCD.clear();
  LCD.setCursor(0, 0);
  LCD.print("sensor reading = ");
  LCD.print(sensorValue);
  LCD.setCursor(0, 1);
  LCD.print("sensor voltage = ");
  LCD.print(sensorVoltage);

  Serial.print("sensor reading = ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print(" sensor voltage = ");
  Serial.print(sensorVoltage);
  Serial.println(" V");

  delay(1000);
}

Nach der Umrechnung der Messung wird die Information auf dem Display angezeigt;
Die Informationen werden einmal pro Sekunde aktualisiert.

Schlussfolgerung. Der Ausgang des Moduls ist analog, was die Arbeit mit diesem Sensor so einfach wie möglich macht. Das Modul kann in eigenständigen Geräten beim Bau von Arduino-basierten Thermometern oder Wetterstationen verwendet werden. Der UV-Index dient dazu, einen effektiven UV-Schutz zu gewährleisten. GUVA S12SD hat einen weiten Messbereich von 240 bis 370 nm und einen großen Betrachtungswinkel von ca. 130 Grad.