„Arduino“lazerinis infraraudonųjų spindulių termometras: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šiame projekte aš jums parodysiu, kaip sukurti skaitmeninį lazerinį infraraudonųjų spindulių termometrą su pasirinktiniu 3D spausdinimo korpusu!

1 žingsnis: įvadas

Infraraudonųjų spindulių termometrai yra plačiai naudojami daugelyje darbo aplinkų objekto paviršiaus temperatūrai nustatyti. Dažnai mašinoje ar elektroninėje grandinėje kylanti temperatūra yra vienas iš pirmųjų požymių, rodančių, kad kažkas negerai. Greitas nekontaktinis patikrinimas naudojant infraraudonųjų spindulių termometrą gali pranešti, kas vyksta su mašinos temperatūra, kad galėtumėte jį išjungti, kol jis nepadarys nuolatinės žalos.

Infraraudonoji spinduliuotė yra tik dar viena spinduliuotės rūšis, egzistuojanti elektromagnetiniame spektre. Mes to nematome, bet jei padėtumėte ranką šalia karšto daikto, pavyzdžiui, viryklės, pajustumėte infraraudonųjų spindulių poveikį. Visi objektai skleidžia energiją infraraudonųjų spindulių pavidalu. Dauguma rankinių termometrų naudoja objektyvą, kad nukreiptų šviesą iš vieno objekto į termopilę, kuri sugeria IR spinduliuotę. Kai absorbuojama daugiau IR energijos, ji tampa karštesnė ir šilumos lygis paverčiamas elektriniu signalu, kuris galiausiai paverčiamas temperatūros rodmenimis.

Kitą dieną dirbau grandinėje ir turėjau labai karštą komponentą. Norėjau sužinoti komponento temperatūrą, bet kadangi neturiu infraraudonųjų spindulių termometro, nusprendžiau pasigaminti savo. Jame yra pritaikytas 3D spausdintas gaubtas, todėl kiekvienas gali jį atspausdinti ir surinkti namuose.

Tai paprastas projektas ir gali būti naudojamas kaip puikus įvadas į jutiklius, 3D dizainą/spausdinimą, elektroniką ir programavimą.

Atsisakymas: Akivaizdu, kad netinka medicininiam naudojimui. Šis projektas skirtas tik linksmybėms ir, jei jums reikia infraraudonųjų spindulių termometro medicinos reikmėms, užsisakykite jį, kuris atitinka medicinos standartus/testus.

Apsvarstykite galimybę užsiprenumeruoti mano „YouTube“kanalą, kad palaikytumėte mane ir pamatytumėte daugiau įdomių projektų.

2 žingsnis: reikalingi komponentai

Šiam projektui reikalingi komponentai yra šie:

1. „Momentary Button Switch“„Amazon“

2. Rezistoriai (5K omas, 200 omų) „Amazon“

3. 5 V lazerinis „Amazon“

4. „Arduino Nano Amazon“

5. Įjungimo/išjungimo jungiklis „Amazon“

6. OLED 0,96 colių ekranas „Amazon“

7. GY-906 temperatūros jutiklis (arba MLX90614 jutiklis su tinkamais kondensatoriais/rezistoriais) „Amazon“

8. 9 V baterija „Amazon“

9. 3D spausdintuvas/siūlai (naudoju „Hatchbox PLA“iš „Amazon“)

Atskleidimas: aukščiau pateiktos „Amazon“nuorodos yra filialų nuorodos, tai reiškia, kad jums nereikės jokių papildomų mokesčių, jei spustelėsite ir įsigysite.

3 žingsnis: GY-906 infraraudonųjų spindulių temperatūros jutiklis

Aš naudoju GY-906 infraraudonųjų spindulių termometro jutiklį, kuris yra „Melexis“nekontaktinio infraraudonųjų spindulių termometro „MLX90614“pertrauka.

Pertraukimo plokštė yra labai nebrangi, lengvai integruojama, o pertraukimo plokštės versija yra su 10K ištraukiamaisiais rezistoriais, skirtais I2C sąsajai. Gamykloje jis sukalibruotas -nuo -40 iki +125 laipsnių Celsijaus temperatūros jutiklio temperatūrai ir nuo -70 iki 380 laipsnių Celsijaus objekto temperatūrai. Šio jutiklio tikslumas yra maždaug.5 laipsnių Celsijaus.

4 žingsnis: Elektronika

Dabar, kai surinkote visus reikalingus komponentus, laikas pradėti viską surinkti kartu. Aš rekomenduočiau pirmiausia prijungti viską prie duonos lentos, o tada, kai viskas tinkamai veikia, eikite į priekį ir lituokite viską ant perf plokštės.

Kairėje pusėje yra mūsų lazeris su 200 omų srovės ribojančiu rezistoriumi, varomas iš 5 skaitmeninės išvesties. Taip pat yra standartinis momentinis mygtukas, prijungtas tarp 5 V ir 2 skaitmeninio įėjimo. Yra 5K nuleidžiamasis rezistorius, kad jungiklis yra atidarytas, įėjimas nesikeičia, o vietoj to bus nustatytas 0 V.

Dešinėje pusėje yra pagrindinis įjungimo/išjungimo jungiklis, jungiantis mūsų 9 V bateriją prie „arduino nano“VIN ir GND kaiščių. OLED ekranas ir GY-906 infraraudonųjų spindulių temperatūros jutiklis yra prijungti prie 3,3 V, o SDA linijos yra prijungtos prie A4, o SCL-prie A5. „OLED“ekranas ir „GY-906“jau turi traukimo rezistorius I2C linijose.

5 žingsnis: programavimas

Aš manysiu, kad jūs žinote, kaip programuoti savo arduino nano, bet jei ne, internete yra daug puikių vadovėlių.

Kad kodas būtų sudarytas, turėsite įdiegti šias bibliotekas.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

Programa nuolat skaito temperatūros duomenis iš MLX90614, bet rodoma tik OLED ekrane, kai paspaudžiamas mygtukas. Paspaudus gaiduką, lazeris taip pat įsijungia, kad padėtų nustatyti, kuris objektas yra matuojamas.

6 žingsnis: 3D dizainas/spausdinimas/surinkimas

Aš sukūriau skalę „Fusion 360“.

Termometro pagrinde yra vietos 9 V baterijai, įjungimo/išjungimo jungikliui ir mūsų paleidimo mechanizmui, kuris yra tik paprastas momentinis mygtukas. Pagrindo dangtelis užsifiksuos savo vietoje. Yra skylė, skirta pagrindinių komponentų laidams nukreipti į viršutinę termometro dalį.

Yra anga 96 colių OLED ekranui ir priekinė lazerio bei MLX90614 jutiklio termometro galiuko dalis. Lazerį ir jutiklį galima prispausti prie skylės. Viršutinė dalis skirta „arduino nano“, ir aš būsiu atviras, aš tikrai neįvertinau laidų, kurių man reikėjo, kad galėčiau prisijungti nedidelėje erdvėje. Daug laidų neteko, kai įstūmiau arduino nano į mažą erdvę, todėl galų gale naudoju klijų pistoletą, kad laikyčiau laidus vietoje, stumdamas nano korpuso viduje. Aš visada įdėjau savo „arduino nano“į stabdžius tik tuo atveju, jei norėčiau jį pakartotinai panaudoti projektui vėliau, todėl sustabdymai užėmė daug papildomos patalpos, kurios nereikėtų, jei visam laikui lituosite ją ant lentos. Nepaisant to, galų gale aš viską prijungiau ir prijungiau prie gaubto, todėl tada užspaudžiu viršutinį dangtelį.

Spausdinti tai yra gana sudėtinga, kad ji atrodytų puikiai, nes pagrindinį pagrindą, kurį spausdinau, esi ekranas nukreiptas žemyn. OLED ekrano kampas yra gana didelis, todėl spausdinau su atramomis ant konstrukcijos plokštės, tačiau paviršius atrodo mažiau nei tobulas. Tai gali būti tik mano spausdintuvo problema ir esu įsitikinęs, kad jį galima atrodyti puikiai, jei surinksite spausdintuvo nustatymus, bet man tai nelabai rūpėjo, nes tai yra įrankis.

„Thingiverse“nuoroda

7 žingsnis: išbandykite

Dabar, kai jau surinktas ir užprogramuotas lazerinis infraraudonųjų spindulių termometras, laikas jį išbandyti!

Paspauskite maitinimo mygtuką, palaukite, kol „OLED“ekranas bus įkrautas, ir mėgaukitės nauju termometru. Prašome užsiprenumeruoti mano „YouTube“kanalą, kad mane palaikytumėte ir pamatytumėte daugiau projektų/vaizdo įrašų. Ačiū, kad skaitėte!