Arduino -laser -infrapunalämpömittari: 7 vaihetta (kuvilla)

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

Tässä projektissa näytän sinulle, kuinka rakentaa digitaalinen laser -infrapunalämpömittari mukautetulla 3D -painetulla kotelolla!

Vaihe 1: Esittely

Infrapunalämpömittaria käytetään laajalti monissa työympäristöissä kohteen pinnan lämpötilan määrittämiseen. Usein koneessa tai elektronisessa piirissä nousevat lämpötilat ovat yksi ensimmäisistä merkeistä siitä, että jotain on vialla. Infrapunalämpömittarin nopea kosketukseton tarkistus voi kertoa, mitä tapahtuu koneen lämpötilan kanssa, joten voit sammuttaa laitteen, ennen kuin se aiheuttaa pysyviä vaurioita.

Infrapunasäteily on vain toinen sähkömagneettisella spektrillä esiintyvä säteily. Emme voi nähdä sitä, mutta jos asetat kätesi lähelle jotain kuumaa, kuten liesi, tunnet infrapunasäteilyn vaikutukset. Kaikki esineet lähettävät energiaa infrapunasäteilyn muodossa. Useimmat kädessä pidettävät lämpömittarit käyttävät linssiä valon kohdistamiseen yhdestä esineestä termopiliin, joka absorboi infrapunasäteilyä. Mitä enemmän IR -energiaa absorboituu, sitä kuumemmaksi se muuttuu ja lämmön taso muuttuu sähköiseksi signaaliksi, joka lopulta muutetaan lämpötilalukemaksi.

Olin toissapäivänä piirin parissa ja minulla oli komponentti, joka oli tulossa erittäin kuumaksi. Halusin tietää komponentin lämpötilan, mutta koska minulla ei ole infrapunalämpömittaria, päätin rakentaa oman. Siinä on mukautettu 3D -tulostettu kotelo, joten kuka tahansa voi tulostaa sen ja koota sen kotona.

Se on yksinkertainen projekti ja sitä voidaan käyttää loistavana johdantona antureihin, 3D -suunnitteluun/tulostamiseen, elektroniikkaan ja ohjelmointiin.

Vastuuvapauslauseke: Ilmeisesti ei sovellu lääketieteelliseen käyttöön. Tämä projekti on vain huvin vuoksi ja jos tarvitset infrapunalämpömittarin lääketieteelliseen käyttöön, tilaa sellainen, joka täyttää lääketieteelliset standardit/testit.

Harkitse YouTube -kanavani tilaamista tukemaan minua ja nähdäksesi hauskempia projekteja.

Vaihe 2: Tarvittavat komponentit

Tässä projektissa tarvittavat komponentit ovat seuraavat:

1. Momentary Button Switch Amazon

2. Vastukset (5K ohmia, 200 ohmia) Amazon

3. 5V Laser Amazon

4. Arduino Nano Amazon

5. On/Off -kytkin Amazon

6. OLED 0,96 -näyttö Amazon

7. GY-906-lämpötila-anturi (tai MLX90614-anturi, jossa on asianmukaiset kondensaattorit/vastukset) Amazon

8. 9 V: n akku Amazon

9. 3D -tulostin/filamentti (käytän Amazonin Hatchbox PLA: ta)

Paljastaminen: Yllä olevat amazon -linkit ovat kumppanilinkkejä, eli ilman lisäkustannuksia ansaitsen sinulle palkkion, jos napsautat ja teet ostoksen.

Vaihe 3: GY-906-infrapunalämpötila-anturi

Käytin GY-906-infrapunalämpömittaria, joka on Melexisin MLX90614-kosketuksettoman infrapunalämpömittarin katkaisulauta.

Breakout board on erittäin edullinen, helppo integroida, ja breakout board -versiossa on 10K vetovastus I2C -liitäntää varten. Se on tehtaalla kalibroitu välillä -40 -+125 celsiusastetta anturin lämpötilalle ja -70 -380 astetta kohteen lämpötilalle. Tämän anturin tarkkuus on noin.5 astetta.

Vaihe 4: Elektroniikka

Nyt kun olet kerännyt kaikki tarvittavat komponentit, on aika aloittaa kokoaminen yhteen. Suosittelen kytkemään ensin kaikki leipälaudalle ja sitten kun kaikki toimii oikein mene eteenpäin ja juota kaikki perf -levylle.

Vasemmalla on laserimme, jossa on 200 ohmin virranrajoitusvastus, jota ohjataan digitaalilähdöstä 5. On myös vakio hetkellinen painike, joka on kytketty 5 V: n ja digitaalitulon 2 väliin. On 5K: n alasvetovastus, joka kytkin on auki, tulo ei ole kelluva ja sen sijaan asetetaan arvoon 0 V.

Oikealla on päävirtakytkin, joka yhdistää 9 V: n akun arduino nanon VIN- ja GND -nastoihin. OLED-näyttö ja GY-906-infrapunalämpötila-anturi on kytketty 3,3 V: n jännitteeseen ja SDA-linjat A4-liitäntään ja SCL-liitäntä A5-liitäntään. OLED-näytössä ja GY-906: ssa on jo vetovastus I2C-linjoilla.

Vaihe 5: Ohjelmointi

Oletan, että osaat ohjelmoida arduino nano -laitteesi, mutta jos et, niin verkossa on monia hyviä opetusohjelmia.

Sinun on asennettava seuraavat kirjastot koodin kääntämiseksi.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

Ohjelma lukee jatkuvasti lämpötilatietoja MLX90614 -laitteesta, mutta se näkyy OLED -näytössä vain, kun painikkeen liipaisinta painetaan. Jos liipaisinta painetaan, laser kytkeytyy myös päälle tunnistamaan mitattavaa kohdetta.

Vaihe 6: 3D -suunnittelu/tulostus/kokoonpano

Suunnittelin vaa'an Fusion 360: ssä.

Lämpömittarin pohjassa on tilaa 9 V: n paristolle, virtakytkimelle ja laukaisumekanismillemme, joka on yksinkertainen hetkellinen painike. Pohjakansi napsahtaa paikalleen. Pohjakomponenttien johtojen johtamiseksi lämpömittarin yläosaan on reikä.

Aukko on 0,96 tuuman OLED -näytölle ja etuosa lasermittarin ja MLX90614 -anturin lämpömittarin kärjessä. Sekä laser että anturi voidaan painaa reikään. Yläosa on tarkoitettu arduino nanolle, ja olen rehellinen, aliarvioin todella johdotuksen määrän, jota tarvitsin yhteyden muodostamiseksi pieneen tilaan. Paljon johtoja vetää hukkaan, kun työnsin arduino nanon pieneen tilaan, joten päädyin käyttämään liimapistoolia pitämään johdot paikoillaan samalla kun työnsin nanoa kotelon sisällä. Laitoin arduino nanoni aina seisokkeihin vain siltä varalta, että haluan käyttää sitä myöhemmin uudessa projektissa, joten pysäytykset veivät paljon ylimääräistä tilaa, jota ei tarvita, jos juotat sen pysyvästi perf -levylle. Siitä huolimatta lopulta sain kaikki johdotetuksi ja koteloon, joten painan sitten yläkansi kiinni.

Tämän tulostaminen on hankalaa saada se näyttämään hyvältä, koska pääpohja, jonka tulostin ollessasi näyttöpuoli alaspäin. OLED -näytön kulma on melko korkea, joten painoin tukilevyillä, mutta pinta näyttää vähemmän täydelliseltä. Se voi olla vain ongelma tulostimessani, ja olen varma, että se on mahdollista saada näyttämään hyvältä, jos valitset kirjoittimen asetukset, mutta en välittänyt paljon, koska tämä on työkalu.

Thingiversen linkki

Vaihe 7: Testaa se

Nyt kun laser -infrapunalämpömittari on koottu ja ohjelmoitu, on aika testata se!

Paina virtapainiketta, odota, että oled -näyttö latautuu, ja nauti uudesta lämpömittaristasi. Harkitse youtube -kanavani tilaamista tukemaan minua ja näkemään lisää projekteja/videoita. Kiitos, että luit!