Termometru cu infraroșu cu laser Arduino: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

În acest proiect, vă voi arăta cum să construiți un termometru digital cu infraroșu cu laser, cu o carcasă tipărită 3D personalizată!

Pasul 1: Introducere

Termometrele cu infraroșu sunt utilizate pe scară largă în multe medii de lucru pentru a determina temperatura suprafeței obiectelor. De multe ori, într-o mașină sau într-un circuit electronic, creșterea temperaturilor este unul dintre primele semne că ceva nu este în regulă. O verificare rapidă fără contact cu un termometru cu infraroșu vă poate anunța ce se întâmplă cu temperatura unei mașini, astfel încât să puteți opri dacă este oprit înainte ca aceasta să provoace daune permanente.

Radiația infraroșie este doar un alt tip de radiație care există pe spectrul electromagnetic. Nu o putem vedea, dar dacă ați pune mâna lângă un obiect fierbinte, ca un aragaz, atunci ați simți efectele radiațiilor infraroșii. Toate obiectele emit energie sub formă de radiații infraroșii. Majoritatea termometrelor portabile folosesc un obiectiv pentru a focaliza lumina de la un obiect pe un termopil care absoarbe radiația IR. Pe măsură ce se absoarbe mai multă energie IR, cu atât se încălzește și nivelul de căldură este transformat într-un semnal electric care în cele din urmă este transformat într-o citire a temperaturii.

Zilele trecute lucram la un circuit și aveam o componentă care devenea extrem de fierbinte. Am vrut să știu temperatura componentei, dar din moment ce nu dețin un termometru cu infraroșu, am decis să-mi construiesc propria mea. Are o carcasă tipărită 3D personalizată, astfel încât oricine o poate imprima și asambla chiar acasă.

Este un proiect simplu și ar putea fi folosit ca o introducere excelentă în senzori, proiectare / imprimare 3D, electronică și programare.

Disclaimer: Evident, nu este potrivit pentru uz medical. Acest proiect este doar pentru distracție și dacă aveți nevoie de un termometru cu infraroșu pentru uz medical, comandați unul care să îndeplinească standardele medicale / testarea.

Vă rugăm să vă abonați la canalul meu YouTube pentru a mă sprijini și pentru a vedea mai multe proiecte distractive.

Pasul 2: Componente necesare

Componentele necesare pentru acest proiect sunt mai jos:

1. Buton momentan comutator Amazon

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

3. Laser 5V Amazon

4. Arduino Nano Amazon

5. Pornire / Oprire Comutare Amazon

6. Ecran OLED 0,96 Amazon

7. Senzor de temperatură GY-906 (sau senzor MLX90614 cu condensatori / rezistențe corespunzătoare) Amazon

8. Baterie 9V Amazon

9. Imprimantă 3D / filament (folosesc Hatchbox PLA de la Amazon)

Divulgare: linkurile Amazon de mai sus sunt linkuri afiliate, ceea ce înseamnă că, fără costuri suplimentare pentru dvs., voi câștiga un comision dacă faceți clic și efectuați o achiziție.

Pasul 3: Senzor de temperatură cu infraroșu GY-906

Am folosit un senzor de termometru cu infraroșu GY-906, care este o placă de rupere pentru termometrul cu infraroșu fără contact MLX90614 de la Melexis.

Placa de breakout este foarte ieftină, ușor de integrat, iar versiunea de breakout vine cu rezistențe de tracțiune de 10K pentru interfața I2C. Vine calibrat din fabrică cu o gamă de -40 până la +125 grade Celsius pentru temperatura senzorului și -70 până la 380 grade celcius pentru temperatura obiectului. Precizia acestui senzor este de aproximativ 0,5 grade celcius.

Pasul 4: Electronică

Acum că ați adunat toate componentele necesare, este timpul să începeți să asamblați totul împreună. Aș recomanda mai întâi să conectați totul pe o placă de calcul și apoi, odată ce totul funcționează corect, continuați și lipiți totul pe o placă de perfecționare.

În stânga avem laserul nostru cu un rezistor de limitare a curentului de 200 ohm care este acționat de la ieșirea digitală 5. Există, de asemenea, un buton momentan standard care este conectat între 5V și intrarea digitală 2. Există un rezistor de tragere de 5K astfel încât atunci când comutatorul este deschis, intrarea nu este plutitoare și în schimb va fi setată la 0V.

În dreapta avem comutatorul principal On / Off care conectează bateria de 9V la pinii VIN și GND ai nano arduino. Afișajul OLED și senzorul de temperatură în infraroșu GY-906 sunt conectate la 3.3V, iar liniile SDA sunt conectate la A4, iar SCL la A5. Afișajul oled și GY-906 au deja rezistențe pull-up pe liniile I2C.

Pasul 5: Programare

Voi presupune că știi cum să îți programezi arduino nano, dar dacă nu, există multe tutoriale minunate disponibile online.

Va trebui să instalați următoarele biblioteci pentru a compila codul.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

Programul citește în mod constant datele de temperatură de la MLX90614, dar este afișat pe OLED numai atunci când butonul de declanșare este apăsat. Dacă se apasă declanșatorul, laserul se aprinde și pentru a ajuta la identificarea obiectului care este măsurat.

Pasul 6: Proiectare 3D / Tipărire / Asamblare

Am proiectat scara în Fusion 360.

În baza termometrului există spațiu pentru o baterie de 9V, întrerupător On / Off și mecanismul nostru de declanșare, care este doar un simplu buton momentan. Capacul de bază se va fixa în poziție. Există o gaură pentru a direcționa cablajul componentelor de bază în secțiunea superioară a termometrului.

Există o deschidere pentru afișajul OLED de.96 inch și o secțiune frontală pe vârful termometrului pentru laserul și senzorul dvs. MLX90614. Atât laserul, cât și senzorul pot fi apăsate în gaură. Secțiunea de sus este pentru arduino nano și voi fi sincer, chiar am subestimat cantitatea de cabluri de care aveam nevoie pentru a mă conecta în cantitatea mică de spațiu. O mulțime de fire scăpau când am împins arduino nano în spațiul mic, așa că am ajuns să folosesc un pistol de lipit pentru a ține firele în poziție în timp ce împingeam nano în interiorul incintei. Întotdeauna mi-am pus arduino nano pe standoffs în cazul în care vreau să îl refolosesc pentru un proiect mai târziu, așa că standoff-urile au ocupat o mulțime de spațiu suplimentar care nu ar fi necesar dacă l-ați lipit permanent pe o placă de perf. Cu toate acestea, în cele din urmă am obținut totul conectat și în incintă, așa că apoi apasă pe capacul superior.

Imprimarea este destul de dificilă pentru a face să arate grozav, deoarece baza principală pe care am imprimat-o cu partea de ecran oled cu fața în jos. Unghiul pentru ecranul OLED este destul de ridicat, așa că am imprimat cu suporturi pe placa de construcție, dar acest lucru face ca suprafața să arate mai puțin decât perfectă. S-ar putea să fie doar o problemă a imprimantei mele și sunt sigur că este posibil să o arăt minunat dacă formați setările imprimantei, dar nu mi-a păsat prea mult, deoarece acesta este un instrument.

Thingiverse Link

Pasul 7: Testează-l

Acum că aveți termometrul cu infraroșu laser asamblat și programat, este timpul să-l testați!

Apăsați butonul de alimentare, așteptați încărcarea afișajului oled și bucurați-vă de noul dvs. termometru. Vă rugăm să luați în considerare abonarea la canalul meu YouTube pentru a mă sprijini și a vedea mai multe proiecte / videoclipuri. Mulțumesc că ai citit!