Brezkontaktni IR termometer: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Moje lokalno ministrstvo za zdravje je stopilo v stik z mano, ker so potrebovali način za vsakodnevno spremljanje telesne temperature zdravja svojih zaposlenih med krizo Covid-19 leta 2020. Običajnih IR -termometrov, ki so na voljo na policah, je začelo primanjkovati, zato so me vprašali, ali bi lahko izdelal dizajn za DIY različico.

Ta zasnova se močno opira na delo, ki ga je opravil Aswinth Raj v tem prispevku:

Želel sem narediti nekaj oblikovalskih sprememb na nekaj pomembnih načinov: želel sem kar najhitrejšo izdelavo ohišja, pri čemer sem se odločil za lasersko izrezano ploščato embalažo pred 3D tiskanjem. Glede na to, da so oskrbovalne linije trenutno napete, sem želel preostanek BOM znižati na čim bolj trajnostno in poceni. Originalni Arduino Micro sem zamenjal z generičnim Arduino Nano. Običajno bi se zavzemal za pristno strojno opremo Arduino, toda tukaj je vsekakor bolj poceni vseprisotna. Pogovorimo se o senzorju MLX90614 - zlasti o njegovi posebni oznaki. Izjemno pogosta različica BAA ima 90 -stopinjsko vidno polje, ki je za ta projekt popolnoma neustrezno. Ta dokumentacija uporablja oznako BCH, ki uporablja FOV 12 stopinj in poroča o zanesljivejših odčitkih temperature. Do trenutka pisanja je bilo pri tej različici malo zalog, vendar pri Digikeyju in Mouserju še naprej preverjajte zaloge.

Zaloge

1x IR termični senzor MLX 90614-BCH

1x različica Arduino Nano CH340:

1x 128x64 OLED i2c zaslon

1x laserska dioda

1x.1uF kondenzator

1x 9v priključek za baterijo

1x začasni gumb

Priključna žica

9v baterija

3 mm vezana plošča iz baltske breze

1. korak: 1. korak: lasersko odrežite ohišje

V redu, ta del lahko res naredite kadar koli pred zadnjimi koraki, če pa ne želite čakati, da se lepilo posuši, to storite najprej med sestavljanjem elektronike. Vse bi moralo stati na enem kosu baltiške breze 6x8 palcev debeline 3 mm. Povezavo do datoteke SVG najdete na tej strani. Če neposredno pomagate zdravnikom in nimate dostopa do laserja, se obrnite na mene. Lahko se nekaj dogovorimo.

2. korak: 2. korak: Sestavite ohišje

Ohišje sem sestavil z lepilom za les, lahko pa uporabite tudi CA, odvisno od vaših želja.

Najprej želite zlepiti dva odprtina. Prepričajte se, da so popolnoma poravnani drug z drugim, in odstranite morebitno uhajanje lepila v luknjah, preden se popolnoma posušijo. Morda boste morali tudi spraviti reže na obeh stranskih ploščah, da se prepričate, da se pravilno prilegajo. (Slike 1 in 2)

Življenje vam bo veliko olajšalo, če na nekaj odpadne plastike ali plastično vrečko iztisnete mlako lepila za les in jo nato nanesete z zobotrebcem ali čopičem. Ne boste potrebovali veliko, zato ne želite, da se povsod povleče. Nato sprednjo odprtino namestite v eno od stranskih plošč in lepite parilne površine. Nato namestite v spodnjo ploščo, tako da je loputa obrnjena proti hrbtu, nazadnje pa v zadnjo ploščo, pri čemer pazite, da bo zarezana stran obrnjena navzgor. (Slike 3, 4 in 5)

Na voljo sta samo še dve plošči - hrbtna plošča ročaja in nato podnožje ročaja. Najprej naredite hrbtno ploščo ročaja z luknjo, obrnjeno proti vrhu enote, in na koncu podlago ročaja. Na koncu nanesite lepilo na vse zgornje površine, nato pa drugo stransko ploščo namestite na vse jezičke. Stisnite skupaj in pustite, da se lepilo strdi vsaj eno uro. (Slike 6, 7 in 8)

3. korak: 3. korak: sestavite svoje materiale

To vezje se veliko dogaja in spajkanje je precej tesno, zato si je vredno vzeti trenutek, da vse preverite, da se prepričate, da deluje, preden začnete spreminjati, na kar se ne morete vrniti. Prva slika je celoten diagram vezja. Za funkcionalnost i2c, zatičev 5v in 3.3v ter nekaj drugih močno uporabljamo nožice A4 in A5 Arduino Nano. (Slika 1)

Najprej spajkajte IR senzor. Če vaš senzor ni priključen na tiskano vezje, boste morali spajati lastne povezave z vodniki. Podatkovni list ne more dobro ugotoviti, ali gledate spredaj ali zadaj senzorja, zato uporabite označeno fotografijo kot vodilo, pri čemer uporabite zavihek za referenco. Zaradi doslednosti bom uporabljal rumene žice za povezave SCL in modre za SDA za povezave i2c. Spajajte vse za vodnike na fleksibilne žice, nato pa s toplotno skrčitvijo izolirajte priključke. Obrežite žice na približno 3 palce. (Slike 2 in 3) Nato želimo priključiti žice na zaslon OLED. Če je vaš prišel z že nameščenimi zatiči za glavo, jih odlepite in jih odstranite - želeli bomo trajne spajkane povezave. Ponovno uporabite rumene žice za SCL in modre za SDA. (Slike 4 in 5) Če vaš Arduino Nano ni priložen z glavo, je pravi čas, da ga priložite. Če jih spajkate na mestu, jim pomagajte, da ostanejo poravnani. (Slike 6, 7 in 8)

4. korak: 4. korak: naložite in preizkusite svojo kodo

Če senzorju MLX90614 ni priložena odklopna plošča, potrebujete kondenzator 0,1uF za premostitev povezav 3,3 V in ozemljitve. Preden vklopite vezje, se prepričajte, da je nameščen na vaši plošči.

Če ima vaš Arduino Nano nabor čipov CH340, (slika 1) boste morda morali namestiti posebne gonilnike, preden boste lahko programirali ploščo. Poiščite čip na dnu plošče. Gonilnik in navodila za njegovo namestitev najdete tukaj:

learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-instal…

Odvisno od različice plošče boste morda morali preklopiti med trenutnima različicama ATmega328P in ATmega328P (stari zagonski nalagalnik). (Slika 2) Če je koda uspešno naložena, bi morali prikazati temperaturo, prikazano na zaslonu OLED. (Slika 3)

Kodo najdete na dnu te strani. Obstajata dve različici, ena za Fahrenheit in druga za Centigrade.

5. korak: 5. korak: Trajno spajkanje

V redu, začnimo graditi trajno vezje. Začnite z merjenjem vaše perfboard. Uporabljam ploščo brez vnaprej povezanih sledi. za vzpostavitev vseh povezav je več dela, vendar vam daje malo več prožnosti pri postavitvi. Začnite tako, da postavite Nano v ploščo in naredite nekaj meritev, preden ga obrežete. Na analogni strani plošče boste potrebovali vsaj tri vrstice zatičev. Mislil sem, da bi moral imeti eno vrstico odprto na drugi strani, vendar se je izkazalo, da nisem, zato sem jo sčasoma odrezal, da prihranim prostor. Spajkajte vse zatiče na ploščo. Nato naredite trajne spajke za IR senzor, vključno s kondenzatorjem in ozemljitvijo. Senzor se mora napajati z vtiča 3.3V. (Slike 1-5) Nato priključite senzor OLED. Napaja se lahko iz 5v pin. Nato dodajte lasersko diodo, neposredno ožičeno od 5 V do tal. Nazadnje priključite 9 -voltni konektor baterije. Rdeča je priključena na pin Pin in ozemljena do tal. Če želite preveriti, ali vse deluje pravilno, lahko priključite baterijo. (Slike 6, 7 in 8)

Korak 6: Korak 6a: Končna montaža (ish)

Zdaj, ko imate zaključeno vezje spajkano in deluje in ohišje zgrajeno, je čas, da to sestavite. Najprej najprej: lasersko diodo vstavite v spodnjo, manjšo luknjo v prednjem delu odprtine. To bi moralo biti že tesno prilegajoče, vendar ne škodi, če ga pritrdite z vročim lepilom. Preden greste preveč, spustite 9 -voltni akumulatorski konektor z dostojno malo ohlapne žice navzdol v luknjo in v ročaj. (Slike 1-4) Nato namestite IR senzor v večjo luknjo in ga pritrdite tudi z malo vročega lepila. Na zadnjo ploščo ohišja nanesite malo vročega lepila in z njim prilepite zaslon. Okoli montažnih lukenj lahko uporabite dodatno lepilo, če se vam ne zdi dovolj varno. Na koncu uporabite še nekaj vročih lepil, da boste arduino in perfboard pritrdili v moško telo ohišja. (Slike 6-8)

Korak 7: Korak 6b: Končna_končna sestava

Zdaj, ko je v zgornjem delu ograde vse skupaj, je čas, da se osredotočimo na spodnji del.

Odrežite ozemljitveni kabel priključka 9v baterije in odstranite kable. Spajkajte jih na priključke gumba. Vstavite ga skozi luknjo v ročaju, tako da je gumb obrnjen naprej, nato pa ga pritrdite s ključavnico in matico. (Slike 1-4) Na koncu vstavite baterijo in jo vstavite v režo na ročaju. Lahko ga pritrdite z nekaj trakom, če ne želite, da bi izpadel. (Slika 5)

8. korak: Uporaba in najboljše prakse

Verjetno očitna, a še vedno nujna zavrnitev odgovornosti: TO NI MEDICINSKA OPREMA IN NISEM PROIZVAJALEC MEDICINSKE OPREME.

Zelo sem zadovoljen z natančnostjo in doslednostjo te naprave, če pa to uporabljate za preverjanje temperatur ljudi, zlasti zdaj med pandemijo Covid-19 leta 2020, si vzemite čas, da se seznanite s temperaturami, ki jih sporoča naprava in določite lastne izhodišča. V najboljšem primeru te naprave ne smete uporabljati za zamenjavo medicinskega termometra. Uporabiti ga je treba, da ugotovimo, ali je treba osebo podrobneje in zanesljiveje zdravniško pregledati.

Poleg tega naj bo naprava čim bližje motivu - najbolje v 2-4 palcih. Za natančnost sem vključil laser, vendar je infrardeči žarek še vedno širok 12 stopinj in želite, da motiv čim bolj zapolni ta žarek. Upam, da vam bo to pomagalo. Pošljite mi povratne informacije, če jih uporabljate v praksi, da lahko posodobim projekt. Bodite varni, zaščitite svojo družino, podprite svojo skupnost in delajte naprej.