Arduino lāzera infrasarkanais termometrs: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šajā projektā es jums parādīšu, kā izveidot digitālo lāzera infrasarkano termometru ar pielāgotu 3D drukātu korpusu!

1. darbība. Ievads

Infrasarkanos termometrus plaši izmanto daudzās darba vidēs, lai noteiktu objekta virsmas temperatūru. Bieži vien mašīnā vai elektroniskajā shēmā temperatūras paaugstināšanās ir viena no pirmajām pazīmēm, ka kaut kas nav kārtībā. Ātra bezkontakta pārbaude, izmantojot infrasarkano termometru, var informēt jūs par to, kas notiek ar iekārtas temperatūru, lai jūs varētu izslēgt, pirms tā izraisa neatgriezeniskus bojājumus.

Infrasarkanais starojums ir tikai cita veida starojums, kas pastāv elektromagnētiskajā spektrā. Mēs to neredzam, bet, ja jūs novietotu roku netālu no kāda karstuma, piemēram, plīts virsmas, jūs sajustu infrasarkanā starojuma ietekmi. Visi objekti izstaro enerģiju infrasarkanā starojuma veidā. Lielākā daļa rokas termometru izmanto objektīvu, lai fokusētu gaismu no viena objekta uz termopilu, kas absorbē IR starojumu. Tā kā tiek absorbēta vairāk IR enerģijas, tā kļūst karstāka un siltuma līmenis tiek pārveidots par elektrisko signālu, kas galu galā tiek pārveidots par temperatūras rādījumu.

Citu dienu es strādāju pie ķēdes, un man bija sastāvdaļa, kas kļuva ārkārtīgi karsta. Es gribēju zināt komponenta temperatūru, bet, tā kā man nav infrasarkanā termometra, es nolēmu izveidot savu. Tam ir pielāgots 3D drukāts korpuss, lai ikviens varētu to izdrukāt un salikt mājās.

Tas ir vienkāršs projekts, un to varētu izmantot kā lielisku ievadu sensoros, 3D projektēšanā/drukāšanā, elektronikā un programmēšanā.

Atruna: Acīmredzot nav piemērots medicīniskai lietošanai. Šis projekts ir paredzēts izklaidei, un, ja jums ir nepieciešams infrasarkanais termometrs medicīniskai lietošanai, pasūtiet tādu, kas atbilst medicīnas standartiem/testiem.

Lūdzu, apsveriet iespēju abonēt manu YouTube kanālu, lai mani atbalstītu un redzētu vairāk jautru projektu.

2. darbība. Nepieciešamās sastāvdaļas

Šim projektam nepieciešamās sastāvdaļas ir šādas:

1. Momentary Button Switch Amazon

2. Rezistori (5K omi, 200 omi) Amazon

3. 5V lāzers Amazon

4. Arduino Nano Amazone

5. Ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis Amazon

6. OLED 0,96 collu ekrāns Amazon

7. GY-906 temperatūras sensors (vai MLX90614 sensors ar atbilstošiem kondensatoriem/rezistoriem) Amazon

8. 9V akumulators Amazon

9. 3D printeris/kvēldiegs (es izmantoju Hatchbox PLA no Amazon)

Informācijas atklāšana: iepriekš minētās Amazon saites ir saistītās saites, kas nozīmē, ka bez papildu maksas es nopelnīšu komisiju, ja noklikšķināsit un veiksit pirkumu.

3. solis: GY-906 infrasarkanā temperatūras sensors

Es izmantoju GY-906 infrasarkano termometru sensoru, kas ir Melexis bezkontakta infrasarkanā termometra MLX90614 izlaušanās dēlis.

Izlaušanas dēlis ir ļoti lēts, viegli integrējams, un sadalīšanas paneļa versijai ir 10K pacelšanas rezistori I2C saskarnei. Tas ir rūpnīcā kalibrēts ar diapazonu no -40 līdz +125 grādiem pēc Celsija sensora temperatūrai un no -70 līdz 380 grādiem pēc Celsija objekta temperatūrai. Šī sensora precizitāte ir aptuveni.5 grādi pēc Celsija.

4. solis: elektronika

Tagad, kad esat savācis visas nepieciešamās sastāvdaļas, ir pienācis laiks sākt visu salikt kopā. Es ieteiktu vispirms visu savienot uz maizes dēļa un pēc tam, kad viss darbojas pareizi, uz priekšu un pielodējiet visu uz plātnes.

Kreisajā pusē ir mūsu lāzers ar 200 omu strāvas ierobežošanas rezistoru, kas tiek darbināts no digitālās izejas 5. Ir arī standarta īslaicīga spiedpoga, kas ir savienota starp 5V un digitālo ieeju 2. Ir 5K nolaižamais rezistors, lai, kad slēdzis ir atvērts, ieeja nav peldoša un tā vietā tiks iestatīta 0V.

Labajā pusē ir mūsu galvenais ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis, kas savieno mūsu 9 V akumulatoru ar arinoino nano VIN un GND tapām. OLED displejs un GY-906 infrasarkano staru temperatūras sensors ir savienoti ar 3.3V, un SDA līnijas ir savienotas ar A4, bet SCL-uz A5. OLED displejam un GY-906 jau ir pievilkšanas rezistori I2C līnijās.

5. solis: programmēšana

Es pieņemu, ka jūs zināt, kā programmēt savu arduino nano, bet, ja nē, tiešsaistē ir pieejamas daudzas lieliskas apmācības.

Lai kods tiktu apkopots, jums būs jāinstalē šādas bibliotēkas.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

Programma nepārtraukti nolasa temperatūras datus no ierīces MLX90614, bet tiek parādīta tikai OLED ekrānā, nospiežot taustiņu. Ja tiek nospiests sprūda, lāzers arī ieslēdzas, lai palīdzētu noteikt, kurš objekts tiek mērīts.

6. darbība: 3D dizains/drukāšana/salikšana

Es izstrādāju skalu Fusion 360.

Termometra pamatnē ir vieta 9 V akumulatoram, ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzim un mūsu sprūda mehānismam, kas ir tikai vienkārša īslaicīga spiedpoga. Pamatnes pārsegs nofiksēsies vietā. Ir caurums, lai novietotu pamatkomponentu vadus termometra augšējā daļā.

Ir atvere 0,96 collu OLED displejam un priekšējā daļa lāzera un MLX90614 sensora termometra galā. Gan lāzeru, gan sensoru var iespiest caurumā. Augšējā sadaļa ir paredzēta arduino nano, un es būšu godīgs, es patiešām nepietiekami novērtēju elektroinstalācijas daudzumu, kas man bija nepieciešams, lai izveidotu savienojumu nelielā telpā. Daudzi vadi tika izvilkti, kad es iespiedu arduino nano mazajā telpā, tāpēc es izmantoju līmes pistoli, lai noturētu vadus vietā, vienlaikus stumjot nano korpusa iekšpusē. Es vienmēr ievietoju savu arduino nano uz pārtraukumiem tikai gadījumā, ja vēlos to atkārtoti izmantot kādam projektam vēlāk, tāpēc pārtraukumi aizņēma daudz papildu telpas, kas nebūtu vajadzīga, ja to pastāvīgi lodētu uz perf dēļa. Neskatoties uz to, galu galā viss tika pieslēgts vadam un ievietots korpusā, tāpēc es nospiedu, lai uzliktu augšējo vāku.

Izdrukāt to ir diezgan sarežģīti, lai tas izskatītos lieliski, jo galvenā bāze, ko drukāju ar esat ekrānu ar leju uz leju. OLED ekrāna leņķis ir diezgan augsts, tāpēc es drukāju ar balstiem uz konstrukcijas plāksnes, bet virsma izskatās mazāk nekā perfekta. Tas varētu būt tikai mana printera problēma, un es esmu pārliecināts, ka ir iespējams panākt, ka tas izskatās lieliski, ja izsaucat printera iestatījumus, taču man tas ļoti nerūpēja, jo tas ir rīks.

Thingiverse Link

7. solis: pārbaudiet to

Tagad, kad viss lāzera infrasarkanais termometrs ir samontēts un ieprogrammēts, ir pienācis laiks to pārbaudīt!

Nospiediet ieslēgšanas / izslēgšanas pogu, pagaidiet, līdz ekrāns tiks ielādēts, un izbaudiet jauno termometru. Lūdzu, apsveriet iespēju abonēt manu YouTube kanālu, lai mani atbalstītu un redzētu vairāk projektu/videoklipu. Paldies par lasīšanu!