არდუინოს ლაზერული ინფრაწითელი თერმომეტრი: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ამ პროექტში მე გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა ავაშენოთ ციფრული ლაზერული ინფრაწითელი თერმომეტრი მორგებული 3D დაბეჭდილი გარსით!

ნაბიჯი 1: შესავალი

ინფრაწითელი თერმომეტრები ფართოდ გამოიყენება ბევრ სამუშაო გარემოში ობიექტების ზედაპირის ტემპერატურის დასადგენად. ხშირად მანქანაში ან ელექტრონულ წრეში, ტემპერატურის ზრდა არის ერთ -ერთი პირველი ნიშანი იმისა, რომ რაღაც არასწორია. ინფრაწითელი თერმომეტრის სწრაფი უკონტაქტო შემოწმება საშუალებას მოგცემთ იცოდეთ რა ხდება აპარატის ტემპერატურაზე, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გამორთოთ, სანამ ის სამუდამო დაზიანებას გამოიწვევს.

ინფრაწითელი გამოსხივება არის გამოსხივების კიდევ ერთი ტიპი, რომელიც არსებობს ელექტრომაგნიტურ სპექტრზე. ჩვენ ამას ვერ ვხედავთ, მაგრამ თუ თქვენ დადებთ ხელს რაღაც ცხელთან ახლოს, როგორც ღუმელი, მაშინ თქვენ იგრძნობთ ინფრაწითელი გამოსხივების ეფექტს. ყველა ობიექტი გამოსცემს ენერგიას ინფრაწითელი გამოსხივების სახით. ხელის თერმომეტრების უმეტესობა იყენებს ლინზას ერთი ობიექტიდან სინათლის ფოკუსირებისთვის თერმოპილზე, რომელიც შთანთქავს IR გამოსხივებას. რაც უფრო მეტი IR ენერგია შეიწოვება, მით უფრო ცხელდება და სითბოს დონე გარდაიქმნება ელექტრო სიგნალად, რომელიც საბოლოოდ გადადის ტემპერატურის მაჩვენებელში.

მეორე დღეს ვმუშაობდი სქემაზე და მქონდა კომპონენტი, რომელიც ძალიან ცხელოდა. მინდოდა ვიცოდე კომპონენტის ტემპერატურა, მაგრამ ვინაიდან მე არ მაქვს ინფრაწითელი თერმომეტრი, გადავწყვიტე ავაშენო საკუთარი. მას აქვს პერსონალური 3D დაბეჭდილი დანართი, ასე რომ ნებისმიერს შეუძლია მისი დაბეჭდვა და შეკრება სახლში.

ეს არის მარტივი პროექტი და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დიდი შესავალი სენსორებში, 3D დიზაინში/ბეჭდვაში, ელექტრონიკაში და პროგრამირებაში.

პასუხისმგებლობის შეზღუდვის განაცხადი: აშკარად არ არის შესაფერისი სამედიცინო გამოყენებისთვის. ეს პროექტი მხოლოდ გასართობად არის და თუ გჭირდებათ ინფრაწითელი თერმომეტრი სამედიცინო გამოყენებისთვის, შეუკვეთეთ ის, რომელიც აკმაყოფილებს სამედიცინო სტანდარტებს/ტესტირებას.

გთხოვთ, გამოიწეროთ ჩემი YouTube არხის გამოწერა, რათა მხარი დაუჭიროთ და ნახოთ უფრო სახალისო პროექტები.

ნაბიჯი 2: საჭირო კომპონენტები

ამ პროექტისთვის საჭირო კომპონენტები ქვემოთ მოცემულია:

1. Momentary Button Switch Amazon

2. რეზისტორები (5K Ohm, 200 Ohm) ამაზონი

3. 5V ლაზერული ამაზონი

4. არდუინო ნანო ამაზონი

5. ჩართეთ/გამორთეთ გადართეთ Amazon

6. OLED 0.96 ეკრანი Amazon

7. GY-906 ტემპერატურის სენსორი (ან MLX90614 სენსორი შესაბამისი კონდენსატორებით/რეზისტენტებით) Amazon

8. 9V ბატარეა Amazon

9. 3D პრინტერი/ძაფები (მე ვიყენებ Hatchbox PLA- ს ამაზონიდან)

გამჟღავნება: ამაზონის ბმულები ზემოთ არის შვილობილი ბმულები, რაც იმას ნიშნავს, რომ თქვენთვის დამატებითი ხარჯების გარეშე, მე მივიღებ საკომისიოს, თუ დააწკაპუნებთ და გააკეთებთ შესყიდვას.

ნაბიჯი 3: ინფრაწითელი ტემპერატურის სენსორი GY-906

მე გამოვიყენე GY-906 ინფრაწითელი თერმომეტრის სენსორი, რომელიც არის Melexis- ის MLX90614 არა-კონტაქტური ინფრაწითელი თერმომეტრის გარღვევის დაფა.

ბრეაკოუტ დაფა ძალიან იაფია, ადვილია მისი ინტეგრირება, ხოლო ბრეაკოუტ დაფის ვერსიას გააჩნია 10K გამყვანი რეზისტორები I2C ინტერფეისისთვის. იგი მოდის ქარხანაში, დაკალიბრებული დიაპაზონით -40 -დან +125 გრადუსამდე ცელსიუსამდე სენსორის ტემპერატურისთვის და -70 -დან 380 გრადუსამდე ცელსიუსამდე ობიექტის ტემპერატურისთვის. ამ სენსორის სიზუსტე არის დაახლოებით.5 გრადუსი ცელსიუსი.

ნაბიჯი 4: ელექტრონიკა

ახლა, როდესაც თქვენ შეაგროვეთ ყველა საჭირო კომპონენტი, დროა დაიწყოთ ყველაფრის ერთად აწყობა. მე გირჩევთ, ყველაფერი დააინსტალიროთ პურის დაფაზე, შემდეგ კი, როცა ყველაფერი გამართულად მუშაობს, გააგრძელეთ და ყველაფერი შეაერთეთ პერფოფორდზე.

მარცხნივ ჩვენ გვაქვს ჩვენი ლაზერი 200 ოჰმიანი შემზღუდველი რეზისტორით, რომელიც ამოძრავებს ციფრული გამომავალი 5. ასევე არის სტანდარტული მომენტალური ღილაკი, რომელიც დაკავშირებულია 5V და ციფრულ შეყვანის 2. შორის არის 5K ჩამოსაწევი რეზისტორი ისე, რომ როდესაც გადამრთველი ღიაა, შეყვანა არ მცურავია და სამაგიეროდ დაყენდება 0V- ზე.

მარჯვნივ გვაქვს მთავარი ჩართვა/გამორთვა, რომელიც აკავშირებს ჩვენს 9 ვ ბატარეას არდუინო ნანოს VIN და GND ქინძისთავებთან. OLED დისპლეი და GY-906 ინფრაწითელი ტემპერატურის სენსორი ორივე დაკავშირებულია 3.3V- თან, ხოლო SDA ხაზები დაკავშირებულია A4- თან, SCL- ი კი A5- თან. დაფარულ ეკრანს და GY-906– ს უკვე აქვთ გამყვანი რეზისტორები I2C ხაზებზე.

ნაბიჯი 5: პროგრამირება

მე ვივარაუდებ, რომ თქვენ იცით როგორ დაპროგრამდეთ თქვენი arduino nano, მაგრამ თუ არა, ბევრი შესანიშნავი გაკვეთილია ინტერნეტში.

კოდის შესადგენად დაგჭირდებათ შემდეგი ბიბლიოთეკების დაყენება.

1. Adafruits SSD1306

2. ადაფრუიტი MLX90614

პროგრამა მუდმივად კითხულობს ტემპერატურის მონაცემებს MLX90614– დან, მაგრამ მხოლოდ OLED– ზეა ნაჩვენები, როდესაც ღილაკზე დამჭერია დაჭერილი. თუ ტრიგერზეა დაჭერილი, ლაზერი ასევე ჩართულია იმის დასადგენად, თუ რომელი ობიექტი იზომება.

ნაბიჯი 6: 3D დიზაინი/ბეჭდვა/შეკრება

მე შევქმენი მასშტაბი Fusion 360– ში.

თერმომეტრის ბაზაზე არის ადგილი 9 ვ ბატარეისათვის, ჩართვა/გამორთვა და ჩვენი გამშვები მექანიზმი, რომელიც არის უბრალო წამიერი ღილაკი. ფუძის საფარი თავის ადგილზე დაიჭერს. არსებობს ხვრელი, რომლითაც საბაზისო კომპონენტების გაყვანილობა გადადის თერმომეტრის ზედა ნაწილში.

არის გახსნა.96 დიუმიანი OLED დისპლეისთვის და წინა ნაწილი თერმომეტრის წვერზე თქვენი ლაზერისთვის და თქვენი MLX90614 სენსორისთვის. როგორც ლაზერი, ასევე სენსორი შეიძლება დაჭერით ხვრელში. ზედა ნაწილი არის arduino nano– სთვის და გულწრფელი ვიქნები, მე ნამდვილად არ შევაფასე იმ რაოდენობის გაყვანილობა, რომელიც მჭირდებოდა მცირე სივრცეში დასაკავშირებლად. ბევრი მავთული იშლებოდა, როდესაც არდუინო ნანო პატარა სივრცეში ჩავაგდე, ასე რომ, მე წებოვანი იარაღის გამოყენებით შევძელი მავთულხლართების გამართვა, ხოლო ნანოს შიგთავსის შიგნით შეყვანა. მე ყოველთვის ვაყენებ ჩემს არდუინო ნანოს, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მსურს ხელახლა გამოვიყენო ის შემდგომ პროექტში, ასე რომ, ჩამორჩენილებმა დაიკავეს ბევრი დამატებითი ადგილი, რაც არ იქნებოდა საჭირო, თუკი მას სამუდამოდ შეაერთებდით პერფის დაფაზე. მიუხედავად ამისა, საბოლოოდ მე მივიღე ყველაფერი მავთულხლართები და დანართი, ასე რომ შემდეგ მე დააჭირეთ დააკონკრეტა ზედა საფარი.

ამის დაბეჭდვა არის სახიფათო იმისთვის, რომ ის მშვენივრად გამოიყურებოდეს, რადგან მთავარი ბაზა, რომელიც დაბეჭდილი მაქვს დაფარული ეკრანის გვერდით ქვემოთ. OLED ეკრანის კუთხე საკმაოდ მაღალია, ამიტომ დავბეჭდე საყრდენებით ასაშენებელ ფირფიტაზე, მაგრამ ეს ზედაპირს უფრო სრულყოფილად გამოიყურება. ეს შეიძლება იყოს ჩემი პრინტერის პრობლემა და დარწმუნებული ვარ, რომ შესაძლებელია მისი მშვენიერი გარეგნობა, თუ აკრიფებთ თქვენს პრინტერის პარამეტრებს, მაგრამ მე ნამდვილად არ მაინტერესებდა, რადგან ეს არის ინსტრუმენტი.

Thingiverse ბმული

ნაბიჯი 7: გამოსცადეთ

ახლა, როდესაც თქვენ გაქვთ ლაზერული ინფრაწითელი თერმომეტრი აწყობილი და დაპროგრამებული, დროა შეამოწმოთ იგი!

დააჭირეთ დენის ღილაკს, დაელოდეთ დამტენი ეკრანის ჩატვირთვას და ისიამოვნეთ ახალი თერმომეტრით. გთხოვთ, გამოიწეროთ ჩემი youtube არხის გამოწერა, რათა მხარი დაუჭიროთ და ნახოთ მეტი პროექტი/ვიდეო. გმადლობთ რომ კითხულობთ!