Termometru IR fără contact: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Departamentul meu local de sănătate a luat legătura cu mine pentru că aveau nevoie de o modalitate de a urmări zilnic temperatura corpului sănătății angajaților lor în timpul crizei Covid-19 din 2020. Normal, termometrele IR de pe raft începeau să fie puține în aprovizionare, așa că am fost întrebat dacă aș putea produce un design pentru o versiune DIY.

Acest design se bazează foarte mult pe munca depusă de Aswinth Raj în această postare:

Am vrut să fac câteva modificări de design în câteva moduri semnificative: am vrut să fac carcasa cât mai rapidă de fabricat posibil, optând pentru un design de pachet plat tăiat cu laser peste imprimare 3D. Având în vedere că liniile de aprovizionare sunt în prezent tensionate, am vrut să aduc restul BOM la cât mai durabil și mai ieftin posibil. Am schimbat autenticul Arduino Micro cu genericul Arduino Nano. În mod normal, aș pleda pentru hardware-ul Arduino autentic, dar aici, a merge mai ieftin la un omniprezent are mai mult sens. Să vorbim despre senzorul MLX90614 - în special despre denumirea specifică a acestuia. Versiunea extrem de comună BAA are un câmp vizual de 90 de grade care este complet inadecvat pentru acest proiect. Această documentație utilizează denumirea BCH, care folosește un FOV de 12 grade și raportează citiri de temperatură mai fiabile. Începând cu această scriere, stocul a fost scurt pentru această versiune, dar continuați să verificați Digikey și Mouser pentru consumabile.

Provizii

1x senzor termic MLX 90614-BCH IR

1x versiunea Arduino Nano CH340:

1x display OLED i2c 128x64

1x diodă laser

1x condensator.1uF

1x conector baterie 9v

1x buton temporar

Sârmă de conectare

Baterie de 9v

Placaj de mesteacan baltic de 3mm

Pasul 1: Pasul 1: Tăiați cu laser carcasa

Bine, puteți face cu adevărat această parte oricând înainte de pașii finali, dar dacă nu doriți să așteptați adezivul să se usuce, faceți acest lucru mai întâi în timp ce asamblați electronica. Totul ar trebui să încapă pe o singură bucată de mesteacăn baltic de 6x8 inch cu o grosime de 3mm. Puteți găsi un link către fișierul SVG pe această pagină. Vă rugăm să mă contactați dacă ajutați direct profesioniștii din domeniul medical și nu aveți acces la un laser. Putem rezolva ceva.

Pasul 2: Pasul 2: Asamblați carcasa

Am asamblat incinta folosind lipici pentru lemn, dar puteți utiliza și CA, în funcție de preferințe.

Mai întâi doriți să lipiți cele două bucăți de deschidere împreună. Asigurați-vă că sunt perfect aliniate unul cu celălalt și eliminați orice infiltrare de adeziv în găuri înainte de a se usca complet. S-ar putea să fie nevoie să înregistrați sloturile din cele două panouri laterale pentru a vă asigura că acestea se potrivesc corect. (Imaginile 1 și 2)

Vă va face viața mult mai ușoară dacă strângeți o baltă de adeziv pentru lemn pe niște resturi de plastic sau o pungă de plastic și apoi o aplicați cu o scobitoare sau cu o perie. Nu veți avea nevoie de mult, așa că nu doriți ca acesta să ajungă peste tot. Apoi introduceți deschiderea frontală într-unul dintre panourile laterale, lipind suprafețele de împerechere. Apoi fixați-l în panoul inferior, asigurându-vă că trapa este orientată spre spate, fixându-se în cele din urmă în panoul din spate, asigurându-vă că partea crestată este orientată în sus. (Imaginile 3, 4 și 5)

Mai sunt doar două panouri pentru a se potrivi - planul posterior al mânerului și apoi baza mânerului. Mai întâi faceți panoul din spate al mânerului, cu gaura orientată spre partea superioară a unității și, în final, baza mânerului. În cele din urmă, aplicați adeziv pe toate suprafețele superioare și apoi montați cealaltă placă laterală peste toate clapele. Strângeți-l împreună și lăsați lipiciul să se stabilească timp de cel puțin o oră. (Imaginile 6, 7 și 8)

Pasul 3: Pasul 3: Asamblați-vă materialele

Acest circuit se întâmplă foarte mult, iar lipirea este destul de strânsă, așa că merită să luați un moment pentru a face totul pentru a vă asigura că funcționează înainte de a începe să faceți modificări pe care nu le puteți reveni. Prima imagine este schema generală a circuitului. Folosim intens pinii A4 și A5 ai Arduino Nano pentru funcționalitatea i2c, pinii de 5v și 3,3v și câțiva alții. (Imaginea 1)

Mai întâi, lipiți senzorul IR. Dacă senzorul dvs. nu este atașat la un PCB, va trebui să lipiți propriile conexiuni la conductori. Foaia tehnică nu este bună pentru a identifica dacă căutați partea din față sau din spate a senzorului, așa că utilizați fotografia adnotată ca ghid, folosind fila pentru referință. Din motive de consistență, voi folosi fire galbene pentru conexiunile SCL și Blue pentru SDA pentru conexiunile i2c. Lipiți totul pentru conductori la niște fire flexibile, apoi folosiți termocontractor pentru a izola conectorii. Tăiați firele la aproximativ 3 inci. (Imaginile 2 și 3) Apoi vrem să conectăm firele la afișajul OLED. Dacă a ta a venit cu știfturi de antet preinstalate, desoldează-le și desprinde-le - vom dori conexiuni lipite permanent. Din nou, utilizați fire galbene pentru SCL și albastru pentru SDA. (Imaginile 4 și 5) Dacă Arduino Nano nu a venit cu anteturi atașate, acum este un moment bun pentru a atașa unele. Folosiți un panou pentru a-i ajuta să rămână aliniați în timp ce îi lipiți la loc. (Imaginile 6, 7 și 8)

Pasul 4: Pasul 4: Încărcați și testați codul

Dacă senzorul dvs. MLX90614 nu a venit cu o placă de conectare atașată, aveți nevoie de un condensator.1uF pentru a conecta conexiunile de 3,3 v și la masă. Asigurați-vă că este în poziție pe placa dvs. înainte de a alimenta circuitul.

Dacă dispozitivul dvs. Arduino Nano are chipset-ul CH340, (Imaginea 1) poate fi necesar să instalați drivere specifice înainte de a putea programa placa. Căutați cipul în partea de jos a plăcii. Aici puteți găsi driverul și instrucțiunile de instalare:

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

În funcție de versiunea plăcii, poate fi necesar să comutați între versiunile actuale ATmega328P și ATmega328P (vechi bootloader). (Imaginea 2) Dacă codul dvs. s-a încărcat cu succes, ar trebui să vedeți temperatura raportată pe ecranul OLED. (Imaginea 3)

Puteți găsi codul în partea de jos a acestei pagini. Există două versiuni diferite, una pentru Fahrenheit și alta pentru Centigrade.

Pasul 5: Pasul 5: lipire permanentă

Ok, să începem să construim un circuit durabil. Începeți prin măsurarea perfboard-ului dvs. Folosesc o placă fără urme preconectate. este mai mult de lucru să îți faci toate conexiunile, dar îți oferă puțin mai multă flexibilitate în aspect. Începeți prin a-ți așeza Nano în perfboard și a face câteva măsurători înainte de al tăia. Veți dori cel puțin trei rânduri de pini pe partea analogică a plăcii. M-am gândit că ar trebui să țin un rând deschis pe cealaltă parte, dar se pare că nu am făcut-o, așa că în cele din urmă l-am tăiat pentru a economisi spațiu. Lipiți toate știfturile pe panoul de perfecționare. Apoi faceți conexiunile permanente de lipit pentru senzorul IR, inclusiv condensatorul și conexiunea la masă. Senzorul ar trebui să se alimenteze de la pinul de 3.3v. (Imaginile 1-5) Apoi conectați senzorul OLED. Poate alimenta de la pinul de 5v. Apoi adăugați dioda laser, conectată direct de la 5v la masă. În cele din urmă, conectați conectorul bateriei de 9v. Roșul este conectat la pinul Vin și este împământat la masă. Vă puteți conecta bateria pentru a verifica dacă totul funcționează corect. (Imaginile 6, 7 și 8)

Pasul 6: Pasul 6a: Asamblarea finală (ish)

Acum că ai circuitul complet lipit și funcțional și carcasa construită, este timpul să asamblați acest lucru. Primele lucruri mai întâi: introduceți dioda laser în gaura inferioară, mai mică, în piesa de deschidere frontală. Aceasta ar trebui să fie deja o potrivire strânsă, dar nu strică să o securizați cu un pic de adeziv fierbinte. Înainte de a ajunge prea mult mai departe, aruncați conectorul bateriei de 9v, cu un pic decent de slăbire a firului, în orificiu și în bitul mânerului. (Imaginile 1-4) Apoi, montați senzorul IR în gaura mai mare, fixându-l și cu un pic de adeziv fierbinte. Răspândiți niște lipici fierbinte pe placa din spate a carcasei și folosiți-l pentru a fixa afișajul. Puteți folosi un adeziv suplimentar în jurul orificiilor de montare dacă nu se simte suficient de sigur. În cele din urmă, utilizați încă câteva gobsuri de adeziv fierbinte pentru a ajuta la fixarea arduino și perfboard în corpul omului al incintei. (Imagini 6-8)

Pasul 7: Pasul 6b: Asamblarea finală_finală

Acum că totul este împreună în partea superioară a incintei, este timpul să vă concentrați pe partea inferioară.

Tăiați firul de masă al conectorului bateriei de 9v și curățați cablurile. Lipiți-le la conectorii butonului. Introduceți-l prin orificiul mânerului astfel încât butonul să fie orientat înainte, apoi fixați-l folosind mașina de spălat și piulița. (Imaginile 1-4) În cele din urmă, atașați bateria și introduceți-o în spațiul din mâner. Puteți să-l asigurați cu un pic de bandă, dacă doriți să o împiedicați să cadă. (Imaginea 5)

Pasul 8: Utilizare și cele mai bune practici

Probabil că este evidentă, dar este încă absolut necesară: ACESTA NU ESTE ECHIPAMENTE MEDICALE ȘI NU SUNT PRODUCĂTOR DE ECHIPAMENTE MEDICALE.

Sunt destul de mulțumit de acuratețea și consistența acestui dispozitiv, dar dacă îl utilizați pentru a verifica temperaturile oamenilor, mai ales acum în timpul pandemiei Covid-19 din 2020, faceți-vă timp pentru a vă familiariza cu temperaturile raportate de dispozitiv. și stabiliți-vă propriile linii de bază. În cel mai bun caz, acest dispozitiv nu trebuie utilizat pentru a înlocui un termometru medical. Ar trebui utilizat pentru a determina dacă o persoană ar trebui să fie supusă unui control medical mai profund și mai fiabil.

În plus, ar trebui să aveți dispozitivul cât mai aproape de subiectul dvs., în mod ideal - în limita a 2-4 inci. Am inclus un laser pentru precizie, dar fasciculul IR are încă o lățime de 12 grade și doriți ca subiectul dvs. să umple acel fascicul cât mai mult posibil. Sper că acest lucru vă va ajuta. Vă rog să-mi trimiteți feedback dacă îl utilizați în practică, astfel încât să pot actualiza proiectul. Rămâneți în siguranță, protejați-vă familia, susțineți-vă comunitatea și continuați să creați.