Люксметр из китайского плеера

Я увлекаюсь выращиванием растений и хотелось знать уровень освещенности, так как для растений есть рекомендуемые уровни освещенности. На алиэкспрессе был куплен калиброванный датчик BH1750. Также в интернете есть информfция про китайский плеер, позволяющий из него что то собрать, так как есть уже и библиотека для дисплея. И мне захотелось скрестить их: дисплей, ардуину, датчик и конечно все на питании от встроенного в плеер аккумулятора.

Собственно получилось вот что:



Компактный люксметр в корпусе плеера.

Характеристики люксметра определяются датчиком, а он может измерять освещенность от 1 до 65535 люкс.

Как видно на фото на экране кроме цифр ничего нет, даже единиц измерения. Я не стал делать потому что не вижу в этом необходимости, да и экран мелкий. Контроля батареи нет.

Я покупал плеер здесь. Ссылку привожу потому что в данном корпусе есть минимум 2 варианта платы, а контакты привожу для своей.

Есть замечание по плееру: так как я оставил родную схему зарядки, с ней нужно было внимательным: она легко перезаряжает аккумулятор и он вспухает. Лучше ее вообще не использовать, в идеальном случае сделать свою плату контроллером заряда, микроконтроллером и т.д.

Сборка:

1. Плеер аккуратно разобрать, все детали сохранить! Они вам еще пригодятся.
2. Аккумулятор временно отпаять. Выпаять родной контроллер, разъем 3.5мм (для наушников), разъем для карты памяти, светодиод фонарика.
3. Нужна Arduino Pro Mini, у меня была только 5В 16мгц, но она успешно работает и от 3.3В. И разумеется нужен переходник USB-UART на 3.3В.
4. Нужен тонкий провод. У меня МГТФ, диаметр не помню, но толстый для этой задачи, с трудом засунул, берите сразу максимально тонкий.

Схему я не делал, нужные контакты указаны на картинках:

Так как ни одна имеющаяся библиотека для дисплея меня не устроила, написал свой код, включая управление дисплеем на основе одной из них. Код разбит по файлам, компилировался в Arduino IDE 1.6.12.

Luxmeter_mod2.ino

#include <avr/pgmspace.h>
#define pgm     pgm_read_byte
#include <Wire.h>
#include <BH1750.h>

BH1750 lightMeter;
unsigned int lux;

#define CS      10
#define Data    11
#define Clock   13
#define DC      A0

#define LCD_X        128
#define LCD_Y        64
#define LCD_String    8
#define swap(a, b) { int t = a; a = b; b = t; }

#define LCD_D         1
#define LCD_C         0

byte LCD_RAM[LCD_X*LCD_String];

#define BLACK 1
#define WHITE 0

#define LCDWIDTH 128
#define LCDHEIGHT 64

#define CMD_DISPLAY_OFF   0xAE
#define CMD_DISPLAY_ON    0xAF

#define CMD_SET_DISP_START_LINE  0x40
#define CMD_SET_PAGE  0xB0

#define CMD_SET_COLUMN_UPPER  0x10
#define CMD_SET_COLUMN_LOWER  0x00

#define CMD_SET_ADC_NORMAL  0xA0
#define CMD_SET_ADC_REVERSE 0xA1

#define CMD_SET_DISP_NORMAL 0xA6
#define CMD_SET_DISP_REVERSE 0xA7

#define CMD_SET_ALLPTS_NORMAL 0xA4
#define CMD_SET_ALLPTS_ON  0xA5
#define CMD_SET_BIAS_9 0xA2 
#define CMD_SET_BIAS_7 0xA3

#define CMD_RMW  0xE0
#define CMD_RMW_CLEAR 0xEE
#define CMD_INTERNAL_RESET  0xE2
#define CMD_SET_COM_NORMAL  0xC0
#define CMD_SET_COM_REVERSE  0xC8
#define CMD_SET_POWER_CONTROL  0x28
#define CMD_SET_RESISTOR_RATIO  0x20
#define CMD_SET_VOLUME_FIRST  0x81
#define  CMD_SET_VOLUME_SECOND  0
#define CMD_SET_STATIC_OFF  0xAC
#define  CMD_SET_STATIC_ON  0xAD
#define CMD_SET_STATIC_REG  0x0
#define CMD_SET_BOOSTER_FIRST  0xF8
#define CMD_SET_BOOSTER_234  0
#define  CMD_SET_BOOSTER_5  1
#define  CMD_SET_BOOSTER_6  3
#define CMD_NOP  0xE3
#define CMD_TEST  

Font.ino

#include <avr/pgmspace.h>
//цифры размером 16х32 пикселей
static const char mass16x32 [10][64] PROGMEM ={
{   0xF8, 0xFC, 0xFA, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0xFA, 0xFC, 0xF8, //0
    0x3F, 0x7F, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x7F, 0x3F,
    0xFE, 0xFF, 0xFE, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x1F, 0x3F, 0x5F, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0x5F, 0x3F, 0x1F},

{   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF8, 0xFC, 0xF8, //1
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x7F, 0x3F,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x3F, 0x1F},

    {0x00, 0x00, 0x02, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0xFA, 0xFC, 0xF8, //2
    0x00, 0x00, 0x80, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xBF, 0x7F, 0x3F,
    0xFE, 0xFF, 0xFE, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00,
    0x1F, 0x3F, 0x5F, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0x40, 0x00, 0x00},

    {0x00, 0x00, 0x02, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0xFA, 0xFC, 0xF8, //3
    0x00, 0x00, 0x80, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xBF, 0x7F, 0x3F,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x00, 0x00, 0x40, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0x5F, 0x3F, 0x1F},

    {0xF8, 0xFC, 0xF8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF8, 0xFC, 0xF8, //4
    0x3F, 0x7F, 0xBF, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xBF, 0x7F, 0x3F,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x3F, 0x1F},

    {0xF8, 0xFC, 0xFA, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x02, 0x00, 0x00, //5
    0x3F, 0x7F, 0xBF, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0x80, 0x00, 0x00,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x00, 0x00, 0x40, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0x5F, 0x3F, 0x1F},

    {0xF8, 0xFC, 0xFA, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x02, 0x00, 0x00, //6
    0x3F, 0x7F, 0xBF, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0x80, 0x00, 0x00,
    0xFE, 0xFF, 0xFE, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x1F, 0x3F, 0x5F, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0x5F, 0x3F, 0x1F},

    {0x00, 0x00, 0x02, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0xFA, 0xFC, 0xF8, //7
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x7F, 0x3F,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x3F, 0x1F},

    {0xF8, 0xFC, 0xFA, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0xFA, 0xFC, 0xF8, //8
    0x3F, 0x7F, 0xBF, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xBF, 0x7F, 0x3F,
    0xFE, 0xFF, 0xFE, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x1F, 0x3F, 0x5F, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0x5F, 0x3F, 0x1F},

    {0xF8, 0xFC, 0xFA, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0xFA, 0xFC, 0xF8, //9
    0x3F, 0x7F, 0xBF, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xBF, 0x7F, 0x3F,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0xFE, 0xFF, 0xFE,
    0x00, 0x00, 0x40, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0x5F, 0x3F, 0x1F}};

<source lang="arduino">

LCD.ino

#include <avr/pgmspace.h>
//======================================================Очистка дисплея
void Clear_LCD() {
  for (int index = 0; index < 864 ; index++) {
    LCD_RAM[index] = (0x00);
  }
}

//=======================================================Управление пинами
void dWrite(byte pin, byte val) {
  byte bit = digitalPinToBitMask(pin);
  volatile byte *out;
  out = portOutputRegister(digitalPinToPort(pin));
  (val) ? *out |= bit : *out &= ~bit;
}

#define _BV(bit) (1<<(bit))
//=========================================================Отправка 8 байт
void SendByte(byte mode, byte c) {
  dWrite(CS, 0);
  (mode) ? dWrite(DC, 1) : dWrite(DC, 0);
  for (byte i = 0; i <8; i++) {
    dWrite(Clock, 0);
    (c & 0x80) ? dWrite(Data, 1) : dWrite(Data, 0);
    dWrite(Clock, 1);
    c <<= 1;
  }
}

//=====================================================Обновить дисплей
void Update() {
  for (byte p = 0; p < 8; p++) {
    //SendByte(LCD_C, CMD_SET_PAGE | pagemap[p]);
    SendByte(LCD_C, CMD_SET_PAGE | p);

    byte col = 0;

    SendByte(LCD_C, CMD_SET_COLUMN_LOWER | (1 & 0xf));
    SendByte(LCD_C, CMD_SET_COLUMN_UPPER | ((1 >> 4) & 0x0F));
    SendByte(LCD_C, CMD_RMW);

    for (byte col = 0; col < LCD_X; col++) {
      SendByte(LCD_D, LCD_RAM[(LCD_X * p) + col]);
    }
  }
}


//===================================================Нарисовать пиксель
void drawPixel (byte x, byte y, boolean color) {
  if ((x < 0) || (x >= LCD_X) || (y < 0) || (y >= LCD_Y)) return;

  if (color) LCD_RAM[x + (y / 8)*LCD_X] |= _BV(y % 8);
  else       LCD_RAM[x + (y / 8)*LCD_X] &= ~_BV(y % 8);
}

//======================================================Вывод картинки
void drawBitmap(byte x, byte y, const char *bitmap, byte w, byte h, boolean color) {
  for (int16_t j = 0; j < h; j++) {
    for (int16_t i = 0; i < w; i++ ) {
      if (pgm(bitmap + i + (j / 8)*w) & _BV(j % 8)) {
        drawPixel(x + i, y + j, color);
      }
    }
  }
}

//========================================================================
//                        Управление дисплеем
//========================================================================




//===================================================Инициализация дисплея
void Inicialize() {
  pinMode(CS,    OUTPUT);
  pinMode(Data,  OUTPUT);
  pinMode(Clock, OUTPUT);
  pinMode(DC, OUTPUT);

  // Инициализация дисплея
  dWrite(CS, 0);
  delay(500);

  SendByte(LCD_C, CMD_SET_BIAS_7);              // LCD bias select
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_ADC_NORMAL);          // ADC select
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_COM_REVERSE);          // SHL select
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_DISP_START_LINE);     // Initial display line
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_POWER_CONTROL | 0x4); // turn on voltage converter (VC=1, VR=0, VF=0)
  delay(50);
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_POWER_CONTROL | 0x6); // turn on voltage regulator (VC=1, VR=1, VF=0)
  delay(50);
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_POWER_CONTROL | 0x7); // turn on voltage follower (VC=1, VR=1, VF=1)
  delay(10);
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_RESISTOR_RATIO | 0x6); // set lcd operating voltage (regulator resistor, ref voltage resistor)

  SendByte(LCD_C, CMD_DISPLAY_ON);
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_ALLPTS_NORMAL);

  SendByte(LCD_C, CMD_SET_DISP_REVERSE);

  SendByte(LCD_C, CMD_SET_VOLUME_FIRST);
  SendByte(LCD_C, CMD_SET_VOLUME_SECOND | (0 & 0x3f));

  Clear_LCD();
  Update();
}

//=========================Вывод символа 16х32 пикселя в координаты XY
void simb16x32(byte x, byte y, boolean color, byte c) {
  for (byte k = 0; k < 4; k++) {
    for (byte i = 0; i < 16; i++) {
      byte line = pgm(&(mass16x32[c][i + k * 16]));
      for (byte j = 0; j < 8; j++) {
        (line & 0x01) ? drawPixel(x + i, y + j + k * 8, color) : drawPixel(x + i, y + j + k * 8, !color);
        line >>= 1;
      }
    }
  }
}
<source lang="arduino">

Main.ino

#include <avr/pgmspace.h>
void setup(){
  Inicialize();
  lightMeter.begin();
}
+
void loop(){
  lux = lightMeter.readLightLevel();
  simb16x32(95,  17, 1, lux%10);
  lux/=10;
  simb16x32(75,  17, 1, lux%10);
  lux/=10;
  simb16x32(55,  17, 1, lux%10);
  lux/=10;
  simb16x32(35,  17, 1, lux%10);
  lux/=10;
  simb16x32(15,  17, 1, lux%10);

  Update();
  delay(300);
}
<source lang="arduino">

Хочу сразу сказать это скорее индикатор, чем измерительный прибор, но иметь такой индикатор бывает полезно, к тому же на сборку уйдет один вечер при наличии определенного опыта.

Есть также видео, но без звука. Хотел отдельно записать, но оказалось ни один мой микрофон не может это нормально сделать.

https://www.youtube.com/watch?v=6my4BECXCWQ&t=15s