Luxmeter

Autori:	Marek Petráš
Študijný odbor:	Aplikovaná mechatronika	2. Ing. (2013)

Zadanie

1. Vytvorte luxmeter za pomoci senzoru TCS230

1. Preštudujte dokumentáciu k senzoru.
2. Senzor pripojte k mikrokontroléru
3. Napíšte program pre mikrokontrolár, ktorý načíta dáta zo senzoru, spracuje ich a odošle do PC
4. Vytvorte GUI aplikáciu pre meranie

Literatúra:

• Zoznam použitej literatúry, vrátane katalógových údajov (datasheet), internetových odkazov a pod.

Datasheet Tutorial pre kniznicu FreqCounter pre arduino

Analýza

TCS 230je programovateľný prevodník zo svetla na frekvenciu(light-to-frequency converter), kombinuje fotodiódy s prevodníkom prúdu na frekvenciu v jednom integrovanom obvode.Výstup je obdĺžnikový signál so striedou 50% a frekvenciou priamo úmernou intenzite svetla. Výstupná frekvencia môže byť škálovaná jednou z troch prednastavených hodnôt. Digitálne vstupy a výstupy umožňujú priame pripojenie k mikrokontroléru.

Technické parametre senzora:

1. - napájacie napätie 2,7 V - 5,5 V
2. - úsporný mód
3. - nelinerita 0,2% pri 50kHz
4. - stabilný teplotný koeficient 200ppm/°C
5. - spotreba 2 mA

1. GND 4 Zem
2. OE 3 Vstup - povolovací vstup
3. OUT 6 Výstup - výstupná frekvencia
4. S0, S1 1, 2 Vstup - výber škálovanie výstupnej frekvencie
5. S2, S3 7, 8 Vstup - výber typu fotodiód
6. VDD 5 Napájacie napätie

Maximum resolution and accuracy may be obtained using frequency-measurement, pulse-accumulation, or integration techniques. Frequency measurements provide the added benefit of averaging out random- or high-frequency variations (jitter) resulting from noise in the light signal. Resolution is limited mainly by available counter registers and allowable measurement time. Frequency measurement is well suited for slowly varying or constant light levels and for reading average light levels over short periods of time. Integration (the accumulation of pulses over a very long period of time) can be used to measure exposure, the amount of light present in an area over a given time period

Popis riešenia

Vzhľadom na to, že senzor obsahuje aj fotodiódy s farebnými filtrami, medzi ktorými sa vyberá pomocou vstupov, budú sa používať len diódy bez filtra. Maximálna výstupná frekvencia senzoru je 600kHz a mikrokontrolér so zvolenou knižnicou na meranie frekvencie dokáže zmerať merať frekvencie do 8MHz. Na meranie výstupnej frekvencie som požil Timer1, ten má na starosti počítanie vonkajších impulzov a Timer2, ten má na starosti časovanie. O ich ovládanie sa stara kničnica FreqCounter.h

Schéma zapojenia snímača

Pozn.: Názov obrázku musí byť jedinečný, uvedomte si, že Obr1.jpg už pred vami skúsilo nahrať už aspoň 10 študentov.

Algoritmus a program

Uveďte stručný popis algoritmu, v akom jazyku a verzii vývojového prostredia ste ho vytvorili. Je vhodné nakresliť aspoň hrubú štruktúru programu napríklad vo forme vývojového diagramu. Rozsiahly program pre lepšiu prehľadnosť rozdeľte do viacerých súborov.

Vyberte podstatné časti zdrojového kódu, použite na to prostredie source:

/* A nezabudnite zdroják hojne komentovať  */

int main(void) {
    
    printf("Hello, World!\n");  
    return(0);  
}

Nezabudnite však nahrať aj kompletné zdrojové kódy vášho programu!

Zdrojový kód: serial.h a main.c

program.c

Overenie

Nezabudnite napísať čosi ako užívateľský návod. Z neho by malo byť jasné čo program robí, ako sa prejavuje a aké má užívateľské rozhranie (čo treba stlačiť, čo sa kde zobrazuje). Ak ste namerali nejaké signály, sem s nimi. Ak je výsledkom nejaký údaj na displeji, odfotografujte ho.

Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.