Arduino lézeres infravörös hőmérő: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ebben a projektben megmutatom, hogyan lehet digitális lézeres infravörös hőmérőt készíteni egyedi 3D nyomtatott burkolattal!

1. lépés: Bevezetés

Az infravörös hőmérőket széles körben használják számos munkakörnyezetben a tárgyak felületi hőmérsékletének meghatározására. Gyakran előfordul, hogy egy gépben vagy elektronikus áramkörben a hőmérséklet emelkedése az egyik első jele annak, hogy valami nincs rendben. Egy gyors érintésmentes ellenőrzés infravörös hőmérővel tájékoztathatja Önt arról, hogy mi történik a gép hőmérsékletével, így kikapcsolás előtt kikapcsolhat, mielőtt maradandó károsodást okozna.

Az infravörös sugárzás csak egy másik típusú sugárzás, amely az elektromágneses spektrumon létezik. Nem látjuk, de ha a kezét valami forró, például tűzhelyhez közel helyezné, akkor érezné az infravörös sugárzás hatásait. Minden tárgy infravörös sugárzás formájában bocsát ki energiát. A legtöbb kézi hőmérő lencsével fókuszálja a fényt egy tárgyról egy hőre, amely elnyeli az IR sugárzást. Minél több infravörös energia nyelődik el, annál melegebb lesz, és a hőfok elektromos jellé alakul, amelyet végül hőmérséklet -leolvasássá alakítanak át.

A minap egy áramkörön dolgoztam, és volt egy alkatrészem, ami rendkívül felforrósodott. Tudni akartam az alkatrész hőmérsékletét, de mivel nem rendelkezem infravörös hőmérővel, úgy döntöttem, hogy megépítem a sajátomat. Egyedi 3D nyomtatott burkolattal rendelkezik, így bárki kinyomtathatja és összeszerelheti otthon.

Ez egy egyszerű projekt, és remek bevezetőként használható az érzékelők, a 3D tervezés/nyomtatás, az elektronika és a programozás területén.

Jogi nyilatkozat: Nyilvánvalóan nem alkalmas orvosi használatra. Ez a projekt csak szórakozásból készült, és ha szüksége van egy infravörös hőmérőre orvosi használatra, rendeljen egyet, amely megfelel az orvosi szabványoknak/vizsgálatoknak.

Kérjük, fontolja meg a YouTube -csatornámra való feliratkozást, hogy támogasson engem és szórakoztatóbb projekteket lásson.

2. lépés: Szükséges összetevők

A projekthez szükséges összetevők az alábbiak:

1. Pillanatnyi gombkapcsoló Amazon

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

3. 5V lézer Amazon

4. Arduino Nano Amazon

5. On/Off kapcsoló Amazon

6. OLED 0,96 képernyő Amazon

7. GY-906 hőmérséklet-érzékelő (vagy MLX90614 érzékelő megfelelő kondenzátorokkal/ellenállásokkal) Amazon

8. 9V -os akkumulátor Amazon

9. 3D nyomtató/szál (Hatchbox PLA -t használok az Amazon -tól)

Nyilvánosságra hozatal: A fenti amazon linkek társult linkek, vagyis további költségek nélkül jutalékot keresek, ha átkattint és vásárol.

3. lépés: GY-906 infravörös hőmérséklet-érzékelő

GY-906 infravörös hőmérő érzékelőt használtam, amely a Melexis MLX90614 érintésmentes infravörös hőmérőjének kitörési táblája.

A kitörőtábla nagyon olcsó, könnyen integrálható, és a kitörőtábla verziója 10K felhúzó ellenállással rendelkezik az I2C interfészhez. Gyárilag kalibrálva van -40 és +125 Celsius fok között az érzékelő hőmérsékletére és -70 és 380 Celsius fok között az objektum hőmérsékletére. Ennek az érzékelőnek a pontossága nagyjából.5 Celsius fok.

4. lépés: Elektronika

Most, hogy összegyűjtötte az összes szükséges alkatrészt, ideje elkezdeni mindent összeszerelni. Azt javaslom, hogy először kössön be mindent egy kenyérsütő táblára, majd ha minden megfelelően működik, folytassa és forrasztjon fel mindent egy parfüm táblára.

A bal oldalon egy lézerünk van, 200 ohmos áramkorlátozó ellenállással, amelyet az 5. digitális kimenet hajt meg. Van egy szabványos pillanatnyi nyomógomb is, amely az 5V és a 2. digitális bemenet közé van csatlakoztatva. Van egy 5K lehúzható ellenállás, hogy amikor a a kapcsoló nyitva van, a bemenet nem lebeg, és helyette 0V -ra lesz állítva.

A jobb oldalon található a fő be/ki kapcsoló, amely 9V -os akkumulátorunkat az arduino nano VIN és GND csapjaihoz köti. Az OLED kijelző és a GY-906 infravörös hőmérséklet-érzékelő egyaránt 3.3V-ra, az SDA vonalak pedig A4-re, SCL pedig A5-re vannak csatlakoztatva. Az OLED kijelző és a GY-906 már felhúzó ellenállással rendelkezik az I2C vonalakon.

5. lépés: Programozás

Feltételezem, hogy tudja, hogyan kell programozni arduino nano -ját, de ha nem, akkor sok nagyszerű oktatóanyag érhető el az interneten.

A kód fordításához a következő könyvtárakat kell telepítenie.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

A program folyamatosan olvassa a hőmérséklet adatokat az MLX90614 -ből, de csak akkor jelenik meg az OLED -en, ha megnyomja a gombot. Ha megnyomja a ravaszt, a lézer is bekapcsol, hogy segítsen azonosítani, melyik tárgyat méri.

6. lépés: 3D tervezés/nyomtatás/összeszerelés

A mérleget a Fusion 360 -ban terveztem.

A hőmérő aljában van hely egy 9 V -os elemnek, a be-/kikapcsolónak, valamint a kioldó mechanizmusunknak, amely csak egy pillanatnyi nyomógomb. Az alapburkolat a helyére pattan. Van egy lyuk az alapelemek vezetékeinek a hőmérő felső szakaszába vezetéséhez.

Van egy nyílás a 0,96 hüvelykes OLED kijelzőhöz, és a lézer és az MLX90614 érzékelő hőmérőjének csúcsán egy elülső rész. A lézer és az érzékelő is nyomhatóan illeszkedik a lyukba. A felső rész az arduino nano számára készült, és őszinte leszek, tényleg alábecsültem a vezetékek mennyiségét, amire szükségem volt ahhoz, hogy kis helyen csatlakozzak. Sok vezeték elveszett, amikor az arduino nano -t benyomtam a kis helyre, így végül ragasztópisztoly segítségével tartottam a vezetékeket a helyükön, miközben benyomtam a nanót a házba. Az arduino nano -t mindig leállítom, arra az esetre, ha később újra fel akarom használni egy projekthez, így a leállások sok extra helyet foglaltak el, amire nem lenne szükség, ha végleg forrasztaná egy perf táblára. Mindazonáltal végül mindent bekötöttem a házba, így aztán rányomom a felső fedelet.

Ennek nyomtatása bonyolult ahhoz, hogy jól nézzen ki, mivel a fő alaplapot az oldalas képernyővel lefelé fordítva nyomtattam. Az OLED képernyő szöge meglehetősen magas, ezért alátámasztással nyomtam az építőlemezre, de így a felület kevésbé tökéletes. Lehet, hogy ez csak a nyomtatóm problémája, és biztos vagyok benne, hogy a nyomtatóbeállítások tárcsázásával lehetséges, hogy remekül nézzen ki, de nem igazán érdekelt, mivel ez egy eszköz.

Thingiverse Link

7. lépés: Teszteld

Most, hogy összeszerelt és programozott a lézeres infravörös hőmérő, itt az ideje kipróbálni!

Nyomja meg a bekapcsológombot, várja meg, amíg az OLED kijelző betöltődik, és élvezze az új hőmérőt. Kérem, iratkozzon fel a youtube csatornámra, hogy támogasson engem, és további projekteket/videókat nézhessen meg. Köszönöm, hogy elolvasta!