Гюнтер Спаннер - MicroPython для микроконтроллеров

датчика типа TMP36 можно увидеть на следующем рисунке:

Рис.9.11: Распиновка датчика TMP36.
● 105

Следующие данные относятся к TMP36:
Напряжение питания:
Калибровка:
Масштабный коэффициент:
Точность:
Линейность:
Диапазон температур:
Ток замкнутой цепи:










от 2,7 В до 5,5 В
заводская настройка в °C
10 мВ/°C
±2 °C (типичная)
±0,5 °C (тип.)
от –40 °C до +125 °C
400.000 lx

Лазерная указка (5 мВт)

10.000 lx

20 мA

Телевизионная студия

2.000 lx

4 мA

Освещение офиса или комнаты 1.000 lx

2 мA

Типичное освещение коридора

100 lx

0.2 мA

0 lx

100 нA

Абсолютная темнота

9.14 Для кино- и фотопрофессионалов: электронный люксметр
Фототранзистор можно использовать для точного определения яркости окружающей
среды. Это чрезвычайно важно для кино или фотосессий. Фотографии и фильмы
могут быть по-настоящему убедительными только при наличии достаточного
освещения. Поэтому профессиональные фотографы и операторы всегда имеют под
рукой так называемый люксметр. Это позволяет быстро и легко проверить,
подходят ли условия освещения для хороших снимков.

● 113

Для самодельного люксметра можно снова использовать внутренний АЦП ESP32,
аналогичный TMP36. Датчик температуры просто заменяется измерительной схемой
с BPW40.
На следующем рисунке показана аппаратная структура. Как и любой транзистор,
фототранзистор должен быть установлен с соблюдением полярности. Более
короткий соединительный провод (коллектор) должен быть подключен к
напряжению питания 3,3 В. Это соединение также отмечено уплощением на
корпусе. Если измеренные значения не меняются или меняются очень
незначительно при попадании света, полярность BPW40 должна быть изменена. На
следующем рисунке показана схема люксметра:

Рис.9.17: Схема подключения электронного люксметра.
Программа для этого следующая:
# BPW40_luxmeter.py
from machine import Pin, ADC
from time import sleep
fotoPin = ADC(Pin(34))
fotoPin.atten(ADC.ATTN_11DB)

# входной диапазон 0 ... 3,3 В

averages=10
while True:
luxValue=0
for average in range(averages):
luxData=fotoPin.read()
luxValue+=luxData/40.96
luxValue/=averages
output="Light level: {:6.1f} %"
print(output.format(luxValue))
sleep(1)

● 114

Chapter 9 • Using Sensors
Текущие значения яркости отображаются на консоли. Там, где освещение
обеспечивается электрическими лампами, работающими на 230 В, 50 Гц,
нефильтрованные измерения показывают сильные колебания. Этот эффект
особенно заметен для современных светодиодных ламп. Это явный признак того,
что светодиоды на самом деле мерцают сильнее, чем обычные лампы накаливания,
даже если глаз сознательно не воспринимает эти быстрые колебания света. Таким
образом, измеренные значения рассчитываются по ряду средних значений:
для среднего в диапазоне (средних):
luxData=fotoPin.read()
luxValue+=luxData/40.96

При масштабировании до 40,96 (= 212/100) уровни освещенности отображаются в
процентах, то есть от 0,0 до 100,0. Значения выводятся в формате с десятичной
точкой:
output="Light level: {:6.1f} %"
print(output.format(luxValue))

В полной темноте должно отображаться значение значительно ниже 1%. С другой
стороны, при ярком освещении можно достичь почти 100%.
В качестве рабочего сопротивления можно использовать значение 100 кОм или 10
кОм. При использовании сопротивления 100 кОм люксметр достигает очень
высокой чувствительности. Это позволяет обнаруживать даже самые низкие уровни
освещенности, едва заметные глазу. Отображение производится в относительных
значениях. Для определения абсолютных значений, например. для измерений на
промышленных рабочих местах или путях эвакуации система должна быть
откалибрована с использованием сравнительного прибора. Тогда также возможны
значения в люменах, люксах или канделах.
В разделе 16.4 фототранзистор используется для визуального наблюдения за
помещением.

.15 Электронные летучие мыши: измерение расстояния с помощью
ультразвука
В принципе, расстояния можно измерять и оптическими датчиками. Однако методы
измерения отражения на оптической основе имеют тот недостаток, что результаты
сильно зависят от свойств поверхности светоотражающих материалов. Из-за
высокой скорости света для измерения оптического времени прохождения
требуются сложные электронные процедуры оценки. По этим причинам ультразвук
часто используется для измерения расстояния. Для измерения расстояний в
диапазоне средних расстояний, т. е. от нескольких --">