[UNICON] [UV Sensor] ตัวตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต

แนะนำตัวตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต ZX-UV

<อ้างอิงจากวารสาร The Prototype Electronics ฉบับที่ 40>

        ตัวตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ตหรือ UV Sensor ที่นำมาแนะนำเป็นผลงานที่น่าสนใจจาก DF Robot เป็นตัวตรวจจับที่สามารถตรวจจับปริมาณรังสี UV หรืออัลตร้าไวโอเลต (Ultraviolet) ความไวสูง ที่ใช้ชิป GUVA-S12SD ติดตั้งบนแผงวงจรและมีจุดต่อพร้อมใช้งาน โดยตัวตรวจจับนี้สามารถตรวจจับรังสี UV ที่มีความยาวคลื่นในช่วง 200 ถึง 370 นาโนเมตร โดยให้ผลลัพธ์ออกมาเป็นสัญญาณอะนาลอกที่นำไปคำนวณหาค่าดัชนีของรังสี UV หรือ UV Index ได้ทันที มีจุดเชื่อมต่อสำหรับ บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ในอนุกรม .NET Gadgeteer และจุดเชื่อมต่อแบบ IDC 3 ขา จึงเชื่อมต่อกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ทุกตระกูลรวมถึงบอร์ด Unicon ด้วย

 แผงวงจรตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต ZX-UV พร้อมสายสัญญาณ JST3AC-8 สำหรับเชื่อมต่อบอร์ด Unicon

คุณสมบัติเบื้องต้น

     • ใช้ไฟเลี้ยง +3.3V ถึง +5V
     • ให้แรงดันเอาต์พุตในช่วง 0 ถึง 1V สัมพันธ์กับค่าดัชนีรังสี UV
     • ใช้กระแสไฟฟ้า 0.06mA (สูงสุด 0.1mA)
     • ตรวจจับรังสี UV ที่มีความยาวคลื่นในช่วง 200 ถึง 370 นาโนเมตร
     • ความไวในการตรวจจับน้อยกว่า 0.5 วินาที
     • ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ -20 ถึง 85 องศาเซลเซียส
     • จุดต่อสำหรับ .Net Gadgeteer และจุดต่อแบบ IDC 3 ขา   
     • มีขนาดเพียง 27 x 22 มิลลิเมตร

     ในตารางจะแสดงค่าที่วัดได้จากตัวตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต ZX-UV นำมาเทียบกับดัชนีรังสี UV หรือ UV index โดยค่าของแรงดันไฟตรงที่ได้จากตัวตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต (Vout) จากในตารางจะมีหน่วยเป็น
มิลลิโวลต์ (mV) ยิ่งตรวจจับพบรังสี UV มีความเข้มมากเท่าใด แรงดันที่ได้จะสูงขึ้น และค่าดัชนีรังสีก็จะมีค่าสูงเช่นกัน

ตารางแสดงค่าที่วัดได้จากตัวตรวจจับรังสี UV (ZX-UV) เทียบกับค่าดัชนีรังสี UV

การต่อวงจรเพื่อใช้งานกับบอร์ด Unicon

        ใช้สาย JST3AC-8 ในการเชื่อมต่อระหว่างบอร์ด Unicon กับตัวตรวจจับ ZX-UV โดยปลายสายด้านหัวต่อ IDC ตัวเมียของสาย JST3AC-8 ต่อกับคอนเน็กเตอร์ IDC ของแผงวงจรตรวจจับ ZX-UV ที่ขาไฟเลี้ยง (+V), กราวด์ (GND) และ OUT ส่วนปลายสายที่เป็นหัวต่อ JST ให้นำไปเสียบจุดต่อพอร์ต A0 ของบอร์ด Unicon

วงจรเชื่อมต่อเพื่อใช้งานตัวตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต ZX-UV กับบอร์ด Unicon

เขียนโค้ด

         โปรแกรมสำหรับติดต่อเพื่ออ่านค่าจากตัวตรวจจับรังสี UV ของบอร์ด Unicon เป็นการอ่านค่าอินพุตอะนาลอกแบบพื้นฐาน จากนั้นนำค่าที่ได้มาทำการเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลของค่าดัชนีรังสี UV แล้วนำค่าทั้งข้อมูลดิบและค่าดัชนีรังสี UV ที่เทียบได้ไปแสดงผลที่จอแสดงผล GLCD-XT

        โปรแกรมอ่านค่าจากแผงวงจรตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต ZX-UV ของบอร์ด Unicon

#include <unicon.h>

void setup()
{
  delay(2000);
  glcdClear();
}

void loop()
{
  int value = analogRead(18);
  glcd(0, 0, "%d  ", value);

  if(value < 10) {
    glcd(1, 0, "Level 0  ");
  } else if(value >= 10 && value < 46) {
    glcd(1, 0, "Level 1  ");
  } else if(value >= 46 && value < 65) {
    glcd(1, 0, "Level 2  ");
  } else if(value >= 65 && value < 83) {
    glcd(1, 0, "Level 3  "); 
  } else if(value >= 83 && value < 103) {
    glcd(1, 0, "Level 4  ");
  } else if(value >= 103 && value < 124) {
    glcd(1, 0, "Level 5  ");
  } else if(value >= 124 && value < 142) {
    glcd(1, 0, "Level 6  ");
  } else if(value >= 142 && value < 162) {
    glcd(1, 0, "Level 7  ");
  } else if(value >= 162 && value < 180) {
    glcd(1, 0, "Level 8  ");
  } else if(value >= 180 && value < 200) {
    glcd(1, 0, "Level 9  ");
  } else if(value >= 200 && value < 221) {
    glcd(1, 0, "Level 10 ");
  } else if(value >= 221 && value < 240) {
    glcd(1, 0, "Level 11+");
  }
  delay(100);
}

ทดสอบการทำงาน

        หลังจากอัปโหลดโปรแกรมไปยังบอร์ด Unicon แล้ว นำแผงวงจรตรวจจับ ZX-UV ไปวัดในพื้นที่ที่มีแสงแดดส่องถึง แล้วดูค่าที่แสดงบนจอแสดงผล GLCD-XT  โดยในบรรทัดแรกเป็นข้อมูลดิบที่ได้จากตัวตรวจจับรังสี UV ผ่านการแปลงสัญญาณด้วยโมดูลแปลงสัญญาณอะนาลอกเป็นดิจิตอลของบอร์ด Unicon ส่วนในบรรทัดที่สองเป็นค่าดัชนีรังสียูวีที่วัดได้ เพื่อแสดงว่า แสงที่ส่องมายังตัวตรวจจับมีค่าดัชนีรังสี UV อยู่ในระดับใด หากดัชนีมีค่าสูงแสดงว่า มีปริมาณของรังสี UV มาก

• ดัชนีรังสี UV 1 ถึง 2 แสดงว่า ยังมีความเข้มของรังสีต่ำ ควรสวมแว่นกันแดด และสวมเสื้อผ้าแบบป้องกันรังสี UV
• ดัชนีรังสี UV 3 ถึง 5 แสดงว่า มีความเข้มของรังสีปานกลาง นอกจากแว่นกันแดดและเสื้อผ้าป้องกันรังสี UV แล้ว ควรสวมหมวกเพิ่มด้วย
• ดัชนีรังสี UV 6 ถึง 7 แสดงว่า มีความเข้มของรังสีสูง ในระดับนี้ควรถือหรือใช้ร่มป้องกันร่วมกับแว่นกันแดด, เสื้อผ้าป้องกันรังสี UV และการสวมหมวก
• ดัชนีรังสี UV 8 ถึง 10 แสดงว่า มีความเข้มของรังสีสูงมาก ต้องป้องกันเหมือนกับดัชนีรังสี UV ในระดับ 6 และ 7
• ดัชนีรังสี UV 11 ขึ้นไป แสดงว่า ความเข้มของรังสีสูงจัด ควรอยู่ในร่ม และป้องกันในแบบเดียวกับเมื่อค่าดัชนีรังสี UV เป็น 8 ถึง 10 มักพบในช่วงเวลา 10 นาฬิกาถึง 16 นาฬิกา (สี่โมงเย็น)

ตรวจจับรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต ZX-UV แล้วแสดงทั้งข้อมูลดิบและค่าดัชนีรังสี UV ผ่านทางบอร์ด Unicon