Kosketukseton infrapunalämpömittari: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Paikallinen terveysministeriö otti yhteyttä minuun, koska he tarvitsivat tapaa seurata työntekijänsä ruumiinlämpöä päivittäin vuoden 2020 Covid-19-kriisin aikana. Normaalit, hyllyltä saatavat IR -lämpömittarit alkoivat olla vähissä, joten minulta kysyttiin, voisinko tehdä suunnittelun DIY -versiolle.

Tämä muotoilu perustuu vahvasti Aswinth Rajin työhön tässä viestissä:

Halusin tehdä joitain suunnittelumuutoksia muutamalla merkittävällä tavalla: Halusin tehdä kotelosta mahdollisimman nopean valmistuksen ja valitsin laserleikatun tasaisen pakkauksen suunnittelun 3D -tulostuksen sijaan. Koska toimituslinjat ovat tällä hetkellä kireät, halusin alentaa loput materiaalit mahdollisimman kestäväksi ja halpaksi. Olen vaihtanut aidon Arduino Micro -laitteen yleiseen Arduino Nano -laitteeseen. Normaalisti kannattaisin aitoa Arduino -laitteistoa, mutta täällä halvalla kaikkialla on järkevämpää puhua MLX90614 -anturista - erityisesti sen erityisestä nimityksestä. Erittäin yleisellä BAA -versiolla on 90 asteen näkökenttä, joka on täysin riittämätön tähän projektiin. Tässä dokumentaatiossa käytetään BCH -merkintää, joka käyttää 12 asteen FOV -arvoa ja raportoi luotettavammat lämpötilalukemat. Tätä kirjoitettaessa varastossa on ollut vähän tätä versiota, mutta tarkista tarvikkeet Digikeysta ja Mouserista.

Tarvikkeet

1x MLX 90614-BCH IR-lämpöanturi

1x Arduino Nano CH340 -versio:

1x 128x64 OLED i2c -näyttö

1x laserdiodi

1x.1uF kondensaattori

1x 9v akun liitin

1x väliaikainen painike

Liitäntäjohto

9v akku

3 mm itämaista koivuvaneria

Vaihe 1: Vaihe 1: Leikkaa kotelo laserilla

Okei, voit todella tehdä tämän osan milloin tahansa ennen viimeisiä vaiheita, mutta jos et halua odottaa liiman kuivumista, tee tämä ensin elektroniikan kokoamisen aikana. Kaiken pitäisi mahtua yhdelle 6x8 tuuman Itämeren koivulle, jonka paksuus on 3 mm. Löydät linkin SVG -tiedostoon tältä sivulta. Ota yhteyttä minuun, jos autat suoraan lääketieteen ammattilaisia ja sinulla ei ole pääsyä laseriin. Voimme keksiä jotain.

Vaihe 2: Vaihe 2: Kokoa kotelo

Kokosin kotelon puuliimalla, mutta voit myös käyttää CA: ta halutessasi.

Ensin haluat liimata kaksi aukkoa yhteen. Varmista, että ne ovat täydellisesti linjassa toistensa kanssa, ja poista kaikki liimoista vuotavat reiät ennen niiden kuivumista. Saatat myös joutua viilaamaan kahden sivupaneelin raot varmistaaksesi, että ne sopivat oikein. (Kuvat 1 ja 2)

Se helpottaa elämääsi paljon, jos puristat puuliiman läiskän muoviromuun tai muovipussiin ja levität sen sitten hammastikulla tai harjalla. Et tarvitse paljon, joten et halua, että se levisi kaikkialle. Seuraava sovita seuraavaksi etuaukko yhteen sivupaneeleista ja liimaa vastaavat pinnat. Sovita sitten pohjapaneeliin ja varmista, että luukku osoittaa taaksepäin ja lopulta takapaneeliin, varmistaen, että lovettu puoli osoittaa ylöspäin. (Kuvat 3, 4 ja 5)

Mukaan mahtuu vain kaksi paneelia - kahvan takalevy ja sitten kahvan pohja. Tee ensin kahvan takalevy, reikä kohti laitteen yläosaa, ja lopuksi kahvan pohja. Levitä lopuksi liimaa kaikille yläpinnoille ja aseta sitten toinen sivulevy kaikkien kielekkeiden päälle. Kiinnitä se yhteen ja anna liiman kovettua vähintään tunnin ajan. (Kuvat 6, 7 ja 8)

Vaihe 3: Vaihe 3: Kokoa materiaalit

Tällä piirillä on paljon meneillään, ja juotos on melko tiukka, joten kannattaa ottaa hetki aikaa leipälevylle varmistaaksesi, että se toimii, ennen kuin aloitat sellaisten muutosten tekemisen, joita et voi jatkaa. Ensimmäinen kuva on yleinen piirikaavio. Käytämme voimakkaasti Arduino Nanon A4- ja A5 -nastoja i2c -toiminnoille, 5- ja 3,3 -nastaisia tapoja ja muutamia muita. (Kuva 1)

Juotetaan ensin IR -anturi. Jos anturia ei ole kiinnitetty piirilevyyn, sinun on juotettava omat liitännät johtimiin. Tietolomake ei ole hyvä tunnistamaan, etsitkö anturin etu- vai takaosaa, joten käytä huomautettua valokuvaa oppaana käyttämällä välilehteä viitteeksi. Johdonmukaisuuden vuoksi käytän keltaisia johtoja SCL -liitäntöihin ja sinisiä SDA -liitäntöihin i2c -yhteyksissä. Juottaa kaikki johtimet joihinkin joustaviin johtimiin ja eristä sitten liittimet lämpökutistuksella. Leikkaa johdot noin 3 tuumaan. (Kuvat 2 ja 3) Seuraavaksi haluamme liittää johdot OLED -näyttöön. Jos omasi mukana on asennettu otsikkotapit, irrota ne ja irrota ne - haluamme pysyviä juotettuja yhteyksiä. Käytä jälleen keltaisia johtoja SCL: lle ja sinisiä SDA: lle. (Kuvat 4 ja 5) Jos Arduino Nano -laitteesi mukana ei tullut otsikoita, nyt on hyvä aika kiinnittää joitakin. Käytä leipälautaa auttaaksesi heitä pysymään linjassa, kun juotat ne paikalleen. (Kuvat 6, 7 ja 8)

Vaihe 4: Vaihe 4: Lataa ja testaa koodisi

Jos MLX90614 -anturiasi ei ole liitetty murtokorttia, tarvitset.1uF -kondensaattorin 3.3V- ja maaliitäntöjen yhdistämiseksi. Varmista, että se on paikallaan leipälaudallasi ennen virtalähteen kytkemistä.

Jos Arduino Nano -laitteessasi on CH340 -piirisarja, (Kuva 1) sinun on ehkä asennettava tiettyjä ohjaimia ennen kuin voit ohjelmoida levyn. Etsi siru levyn pohjasta. Ohjain ja ohjeet sen asentamiseen löydät täältä:

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

Taulun versiosta riippuen sinun on ehkä vaihdettava nykyisten ATmega328P- ja ATmega328P (vanha käynnistyslataus) -versioiden välillä. (Kuva 2) Jos koodisi latautui onnistuneesti, sinun pitäisi nähdä OLED -näytössä ilmoitettu lämpötila. (Kuva 3)

Löydät koodin tämän sivun alareunasta. On olemassa kaksi eri versiota, toinen Fahrenheitille ja toinen Celsius -asteelle.

Vaihe 5: Vaihe 5: Pysyvä juotos

Aloitetaan kestävän piirin rakentaminen. Aloita mittaamalla perfboardisi. Käytän levyä ilman esiliitettyjä jälkiä. se on enemmän työtä tehdä kaikki yhteydet, mutta se antaa sinulle hieman enemmän joustavuutta layout. Aloita asettamalla nanosi perfboardiin ja tekemällä muutamia mittauksia ennen sen leikkaamista. Ajattelin, että minun pitäisi pitää yksi rivi auki toisella puolella, mutta käy ilmi, että en, joten lopulta leikkasin sen pois säästääksesi tilaa. Juotos kaikki nastat perfboardiin. Tee sitten IR -anturin pysyvät juotosliitännät, mukaan lukien kondensaattori ja maadoitusliitäntä. Anturin pitäisi saada virtaa 3,3 V: n nastasta. (Kuvat 1-5) Johda sitten OLED-anturi. Se voi saada virtaa 5 voltin nastasta. Lisää sitten laserdiodi, joka on kytketty suoraan 5 voltista maahan. Kytke lopuksi johto 9 V: n akun liittimeen. Punainen on kytketty Vin -nastaan ja maadoitettu maahan. Voit liittää akun varmistaaksesi, että kaikki toimii oikein. (Kuvat 6, 7 ja 8)

Vaihe 6: Vaihe 6a: Lopullinen kokoonpano (ish)

Nyt kun valmiit piirisi on juotettu ja toimiva ja kotelosi on rakennettu, on aika koota tämä asia. Ensinnäkin: aseta laserdiodi alareunaan, pienempään reikään etuaukkokappaleessa. Tämän pitäisi olla jo tiukka, mutta ei haittaa kiinnittää se kuumalla liimalla. Ennen kuin pääset liikaa pidemmälle, pudota 9 V: n akun liitin, jossa on kunnolla vähän lankaa, reiästä alas ja kahvaan. (Kuvat 1-4) Asenna seuraavaksi IR-anturi suurempaan reikään ja kiinnitä se myös hieman kuumalla liimalla. Levitä kuumaa liimaa kotelon takalevylle ja käytä sitä näytön kiinnittämiseen. Voit käyttää lisäliimaa kiinnitysreikien ympärillä, jos se ei tunnu riittävän turvalliselta. Lopuksi käytä vielä muutamaa kuumaa liimaa, jotta arduino ja perfboard kiinnittyvät kotelon miesrunkoon. (Kuvat 6-8)

Vaihe 7: Vaihe 6b: Final_final Assembly

Nyt kun kaikki on yhdessä kotelon yläosassa, on aika keskittyä alaosaan.

Katkaise 9 V: n akun liittimen maajohto ja kuori johdot. Juotos ne painikkeen liittimiin. Vie se kahvan reiän läpi niin, että painike osoittaa eteenpäin, ja kiinnitä se sitten lukko- ja mutterilla. (Kuvat 1-4) Kiinnitä akku ja aseta se kahvan aukkoon. Voit kiinnittää sen teipillä, jos haluat estää sen putoamisen. (Kuva 5)

Vaihe 8: Käyttö ja parhaat käytännöt

Luultavasti ilmeinen, mutta silti täysin välttämätön vastuuvapauslauseke: TÄMÄ EI OLE LÄÄKETIETEELLISIÄ LAITTEITA, JA EN OLE LÄÄKETIETEEN VALMISTAJA.

Olen melko tyytyväinen tämän laitteen tarkkuuteen ja johdonmukaisuuteen, mutta jos käytät sitä ihmisten lämpötilojen tarkistamiseen erityisesti nyt vuoden 2020 Covid-19 -pandemian aikana, tutustu laitteen ilmoittamiin lämpötiloihin. ja luo omat perusviivasi. Parhaimmillaan tätä laitetta ei saa käyttää lääketieteellisen lämpömittarin korvaamiseen. Sitä tulisi käyttää määritettäessä, onko henkilö asetettava syvemmälle ja luotettavampaan lääketieteelliseen valvontaan.

Lisäksi sinun pitäisi saada laite mahdollisimman lähelle kohdetta - mieluiten 2-4 tuuman sisällä. Olen lisännyt laserin tarkkuuden vuoksi, mutta infrapunasäde on edelleen 12 astetta leveä ja haluat, että kohde täyttää säteen mahdollisimman paljon, toivottavasti tämä auttaa sinua. Lähetä minulle palautetta, jos käytät sitä käytännössä, jotta voin päivittää projektin. Pysy turvassa, suojele perhettäsi, tue yhteisöäsi ja jatka tekemistä.