Arduino laserski infracrveni termometar: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

U ovom projektu ću vam pokazati kako izgraditi digitalni laserski infracrveni termometar sa prilagođenim 3D štampanim kućištem!

Korak 1: Uvod

Infracrveni termometri se široko koriste u mnogim radnim okruženjima za određivanje temperature površine objekta. Često su u stroju ili elektroničkom krugu povišene temperature jedan od prvih znakova da nešto nije u redu. Brza beskontaktna provjera pomoću infracrvenog termometra može vas obavijestiti o tome što se događa s temperaturom stroja, tako da se možete isključiti ako uzrokuje trajno oštećenje.

Infracrveno zračenje je samo još jedna vrsta zračenja koja postoji na elektromagnetskom spektru. Ne možemo to vidjeti, ali ako stavite ruku blizu nečega vrućeg poput ploče za kuhanje, tada biste osjetili efekte infracrvenog zračenja. Svi objekti emitiraju energiju u obliku infracrvenog zračenja. Većina ručnih termometara koristi sočivo za fokusiranje svjetlosti s jednog objekta na termopipu koja apsorbira IC zračenje. Što se više infracrvene energije apsorbuje, to je sve toplije i nivo toplote se pretvara u električni signal koji se na kraju pretvara u očitavanje temperature.

Pre neki dan sam radio na strujnom krugu i imao sam komponentu koja se jako zagrejala. Htio sam znati temperaturu komponente, ali budući da ne posjedujem infracrveni termometar, odlučio sam izgraditi svoj. Ima prilagođeno 3D štampano kućište tako da ga svako može odštampati i sastaviti kod kuće.

To je jednostavan projekt i mogao bi se koristiti kao odličan uvod u senzore, 3D dizajn/štampanje, elektroniku i programiranje.

Odricanje od odgovornosti: Očigledno nije prikladno za medicinsku upotrebu. Ovaj projekt služi samo za zabavu, a ako vam je za medicinsku upotrebu potreban infracrveni termometar, naručite onaj koji zadovoljava medicinske standarde/ispitivanja.

Pretplatite se na moj YouTube kanal da me podržite i vidite zabavnije projekte.

Korak 2: Potrebne komponente

Komponente potrebne za ovaj projekt su u nastavku:

1. Trenutni prekidač dugmadi Amazon

2. Otpornici (5K Ohm, 200 Ohm) Amazon

3. 5V Laser Amazon

4. Arduino Nano Amazon

5. Uključite/isključite Amazon

6. OLED ekran od 0,96 Amazon

7. Senzor temperature GY-906 (ili senzor MLX90614 sa odgovarajućim kondenzatorima/otpornicima) Amazon

8. 9V baterija Amazon

9. 3D štampač/filament (koristim Hatchbox PLA iz Amazona)

Otkrivanje: Amazonske veze iznad su partnerske veze, što znači da ću, bez dodatnih troškova, zaraditi proviziju ako kliknete i obavite kupovinu.

Korak 3: GY-906 Infracrveni senzor temperature

Koristio sam infracrveni senzor termometra GY-906 koji je ploča za probijanje za beskontaktni infracrveni termometar kompanije Melexis.

Ploča za probijanje je vrlo jeftina, laka za integraciju, a verzija ploče za razbijanje dolazi sa 10K pull up otpornika za I2C sučelje. Dolazi tvornički kalibriran u rasponu od -40 do +125 stepeni Celzijusa za temperaturu senzora i -70 do 380 stepeni Celzijusa za temperaturu objekta. Tačnost ovog senzora je otprilike 0,5 stepeni Celzijusa.

Korak 4: Elektronika

Sada kada ste prikupili sve potrebne komponente, vrijeme je da počnete sastavljati sve zajedno. Preporučio bih da prvo ožičite sve na ploči, a nakon što sve ispravno funkcionira, nastavite i lemite sve na perf ploču.

S lijeve strane imamo naš laser s otpornikom za ograničavanje struje od 200 ohma koji se napaja s digitalnog izlaza 5. Postoji i standardni trenutni gumb koji je spojen između 5 V i digitalnog ulaza 2. Postoji otpornik od 5K koji se spušta tako da kada prekidač je otvoren, ulaz ne pluta i umjesto toga bit će postavljen na 0V.

S desne strane imamo naš glavni prekidač za uključivanje/isključivanje koji povezuje našu 9V bateriju s VIN i GND pinovima arduino nano. OLED ekran i infracrveni senzor temperature GY-906 povezani su na 3,3 V, a SDA linije na A4, a SCL na A5. Oled ekran i GY-906 već imaju pull-up otpornike na I2C linijama.

Korak 5: Programiranje

Pretpostavit ću da znate programirati svoj arduino nano, ali ako ne, postoji mnogo sjajnih vodiča dostupnih na mreži.

Morat ćete instalirati sljedeće biblioteke da bi se kôd mogao kompajlirati.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

Program stalno čita podatke o temperaturi s MLX90614, ali se prikazuje na OLED -u samo kada se pritisne okidač. Ako se okidač pritisne, uključuje se i laser koji pomaže u identifikaciji objekta koji se mjeri.

Korak 6: 3D dizajn/ispis/sastavljanje

Dizajnirao sam vagu u Fusion 360.

U podnožju termometra ima mjesta za bateriju od 9 V, prekidač za uključivanje/isključivanje i naš mehanizam okidača koji je samo jednokratno pritisno dugme. Poklopac baze će zaskočiti. Postoji rupa za usmjeravanje ožičenja osnovnih komponenti u gornji dio termometra.

Postoji otvor za.96 inčni OLED ekran i prednji dio na vrhu termometra za vaš laser i vaš senzor MLX90614. I laser i senzor mogu se pritisnuti u otvor. Gornji dio je za arduino nano i bit ću iskren, zaista sam podcijenio količinu ožičenja koja mi je potrebna za povezivanje u malo prostora. Mnoge žice su se gubile kad sam gurnuo arduino nano u mali prostor pa sam na kraju upotrijebio pištolj za ljepilo da držim žice na mjestu dok guram nano unutar kućišta. Uvijek sam stavio svoj arduino nano na standoffse u slučaju da ga kasnije želim ponovo koristiti za neki projekt, pa su zastoji zauzeli puno dodatne prostorije koja ne bi bila potrebna ako ste ga trajno lemili na perf ploču. Ipak, na kraju sam sve ožičio i u kućištu, pa sam pritisnuo gornji poklopac.

Ovo štampanje je prilično nezgodno kako bi izgledalo sjajno, jer je glavna baza koju sam odštampao sa masnim ekranom okrenuta nadole. Ugao za OLED ekran je prilično visok pa sam štampao sa nosačima na ploči za izradu, ali zbog toga površina izgleda manje savršeno. Možda je to samo problem s mojim pisačem i siguran sam da je moguće postići sjajan izgled ako unesete postavke pisača, ali nije mi bilo previše stalo jer je ovo alat.

Thingiverse Link

Korak 7: Isprobajte

Sada kada ste laserski infracrveni termometar sastavili i programirali, vrijeme je da ga isprobate!

Pritisnite dugme za napajanje, sačekajte da se oled ekran napuni i uživajte u svom novom termometru. Pretplatite se na moj youtube kanal kako biste me podržali i pogledali više projekata/video zapisa. Hvala vam na čitanju!