מד חום IR ללא מגע: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

משרד הבריאות המקומי שלי יצר איתי קשר כי הם היו זקוקים לדרך לעקוב אחר טמפרטורת הגוף של בריאות העובד שלהם על בסיס יומי במהלך משבר הקוביד -19 בשנת 2020. באופן רגיל, מדדי ה- IR מהמדף החלו להיות דלים בהיצע, ולכן שאלו אותי אם אוכל לייצר עיצוב לגרסת DIY.

עיצוב זה מסתמך במידה רבה על העבודה שנעשתה על ידי Aswinth Raj בפוסט זה:

רציתי לבצע כמה שינויים בעיצוב בכמה דרכים משמעותיות: רציתי להפוך את המארז כמה שיותר מהיר לייצור, ובחר בעיצוב חבילה שטוחה בחיתוך לייזר על פני הדפסה תלת מימדית. בהתחשב בעובדה שקווי האספקה מתוחים כרגע, רציתי להוריד את שאר חלקי החבילה לכמה שיותר בר קיימא וזול. החלפתי את מיקרו Arduino המקורי עבור Arduino Nano הגנרי. בדרך כלל הייתי דוגל בחומרה מקורית של Arduino, אבל כאן, אם תהיה זול יותר בכל מקום הגיוני יותר. בואו נדבר על חיישן MLX90614 - במיוחד הייעוד הספציפי שלו. לגרסת BAA הנפוצה ביותר יש שדה ראייה של 90 מעלות שאינו מספיק עבור פרויקט זה. תיעוד זה משתמש בכינוי BCH, המשתמש ב- FOV 12 מעלות ומדווח על קריאות טמפרטורה אמינות יותר. נכון לכתיבת שורות אלה, המלאי היה קצר בגרסה זו, אך המשך לבדוק אם קיימים ציוד לאתר Digikey ו- Mouser.

אספקה

1x MLX 90614-BCH חיישן תרמי IR

1x גרסת Arduino Nano CH340:

1x תצוגת OLED i2c 128x64

דיודת לייזר 1x

קבל 1x1uF

מחבר סוללה 1x9v

1 כפתור לחיצה זמני

חוט חיבור

סוללה 9v

דיקט ליבנה בלטי 3 מ מ

שלב 1: שלב 1: לחתוך את המארז בלייזר

אוקיי, אתה באמת יכול לעשות את החלק הזה בכל עת לפני השלבים האחרונים, אבל אם אתה לא רוצה לחכות עד שהדבק יתייבש, עשה זאת תחילה בזמן שאתה מרכיב את האלקטרוניקה. הכל צריך להתאים לחתיכה אחת של ליבנה בלטית 6x8 אינץ 'בעובי של 3 מ מ. תוכל למצוא קישור לקובץ SVG בדף זה. אנא צור איתי קשר אם אתה עוזר ישירות לאנשי רפואה ואין לך גישה ללייזר. אנחנו יכולים לפתור משהו.

שלב 2: שלב 2: הרכבת המארז

הרכבתי את המארז באמצעות דבק עץ, אך ניתן גם להשתמש ב- CA, בהתאם להעדפתכם.

ראשית אתה רוצה להדביק את שני חלקי הצמצם יחד. וודא שהם מיושרים זה לזה בצורה מושלמת, ונקה את כל חלחול הדבק בחורים לפני שהם מתייבשים לגמרי. ייתכן שיהיה עליך גם לרשום את החריצים בשני לוחות הצד כדי לוודא שהם מתאימים כראוי. (תמונות 1 ו -2)

זה יהפוך את החיים שלך להרבה יותר קלים אם תסחוט שלולית דבק עץ על איזה פלסטיק או שקית ניילון ואז תמרח אותו בעזרת קיסם או מברשת. אתה לא תצטרך הרבה, אז אתה לא רוצה שזה יגיע לכל מקום.הבא התאים את הצמצם הקדמי לתוך אחד הלוחות הצדדיים, והדביק את משטחי ההזדווגות. לאחר מכן התאימו את הלוח התחתון, וודאו שהצוהר פונה לאחור, ולבסוף מתאים את הלוח האחורי, וודא שהצד המחורץ פונה כלפי מעלה. (תמונות 3, 4 ו -5)

יש רק עוד שני לוחות להתאים - המטוס האחורי של הידית ולאחר מכן את בסיס הידית. ראשית בצע את המטוס האחורי של הידית, כשהחור פונה כלפי החלק העליון של היחידה, ולבסוף את בסיס הידית. לבסוף, יש למרוח דבק על כל המשטחים העליונים ולאחר מכן להתאים את צלחת הצד השנייה על כל הלשוניות. מהדקים אותו יחד ונותנים לדבק להתייצב לפחות שעה. (תמונות 6, 7 ו -8)

שלב 3: שלב 3: הרכיב את החומרים שלך

במעגל הזה קורה הרבה וההלחמה צמודה למדי, ולכן כדאי להקדיש רגע ללוח הכל כדי לוודא שהוא עובד לפני שתתחיל לבצע שינויים שאי אפשר לחזור עליהם. התמונה הראשונה היא תרשים המעגל הכולל. אנו עושים שימוש רב בסיכות A4 ו- A5 של Arduino Nano לצורך פונקציונליות i2c, סיכות 5v ו- 3.3v ועוד כמה. (תמונה 1)

ראשית, הלחם את חיישן ה- IR. אם החיישן שלך אינו מחובר ללוח PCB, יהיה עליך להלחם את החיבורים שלך למוליכים. גיליון הנתונים אינו טוב לזהות אם אתה מסתכל על החזית או האחורית של החיישן, לכן השתמש בתמונה המצורפת כמדריך, באמצעות הכרטיסייה לעיון. למען עקביות, אשתמש בחוטים צהובים לחיבורי SCL ובכחול ל- SDA לחיבורי i2c. הלחם הכל עבור מוליכים לכמה חוטים גמישים, ולאחר מכן השתמש בכווץ חום כדי לבודד את המחברים. חתוך את החוטים לגובה של בערך 3 סנטימטרים. (תמונות 2 & 3) בשלב הבא נרצה לחבר חוטים לתצוגת OLED. אם שלך הגיע עם סיכות כותרת מותקנות מראש, הסר אותן והנתק אותן - נרצה חיבורים מולחמים קבועים. שוב, השתמש בחוטים צהובים עבור SCL וכחול עבור SDA. (תמונות 4 ו -5) אם הארדואינו ננו שלך לא הגיע עם כותרות מצורפות, עכשיו זה זמן טוב לצרף כמה. השתמש בלוח לחם כדי לעזור להם להישאר מיושרים בזמן שאתה מלחם אותם במקומם. (תמונות 6, 7 ו -8)

שלב 4: שלב 4: טען ובדוק את הקוד שלך

אם חיישן MLX90614 שלך לא הגיע עם לוח פריצה מצורף, אתה צריך קבל.1uF כדי לגשר על חיבור 3.3v וקרקע. וודא שהוא ממוקם על לוח הלוח שלך לפני שתפעיל את המעגל.

אם ל- Arduino Nano שלך יש את ערכת השבבים CH340, (תמונה 1) ייתכן שיהיה עליך להתקין מנהלי התקנים ספציפיים לפני שתוכל לתכנת את הלוח. חפש את השבב בתחתית הלוח. תוכל למצוא את מנהל ההתקן והוראות התקנתו כאן:

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

בהתאם לגרסת הלוח, ייתכן שיהיה עליך לעבור בין הגרסאות הנוכחיות של ATmega328P ו- ATmega328P (bootloader ישן). (תמונה 2) אם הקוד שלך נטען בהצלחה, אתה אמור לראות את הטמפרטורה המדווחת במסך OLED. (תמונה 3)

תוכל למצוא את הקוד בתחתית דף זה. ישנן שתי גרסאות שונות, אחת לפרנהייט ואחת עבור סנטיגרד.

שלב 5: שלב 5: הלחמה קבועה

אוקיי, נתחיל לבנות מעגל עמיד. התחל על ידי מדידת לוח הבד שלך. אני משתמש בלוח ללא עקבות מחוברים מראש. זה יותר עבודה ליצור את כל החיבורים שלך, אבל זה נותן לך קצת יותר גמישות בפריסה שלך. התחל על ידי הצבת ה- Nano שלך בלוח הביצוע ובצע מספר מדידות לפני שתקצץ אותו. תרצה לפחות שלוש שורות סיכות בצד האנלוגי של הלוח שלך. חשבתי שאני צריך להשאיר שורה אחת פתוחה בצד השני, אבל מסתבר שלא עשיתי כך שבסופו של דבר חתכתי אותה כדי לחסוך מקום. הלחם את כל הסיכות ללוח הבישול. לאחר מכן בצע את חיבורי הלחמה הקבועים עבור חיישן ה- IR, כולל הקבל וחיבור הקרקע. החיישן אמור להפעיל מהסיכה של 3.3V. (תמונות 1-5) לאחר מכן חבר את חיישן ה- OLED. הוא יכול להפעיל מהסיכה של 5V. לאחר מכן הוסף את דיודת הלייזר, המחוברת ישירות מ -5 וולט לקרקע. לבסוף, חברו את מחבר הסוללה 9V. האדום מחובר לסיכת וין, ונטחן לקרקע. אתה יכול לחבר את הסוללה שלך כדי לוודא שהכל עובד כמו שצריך. (תמונות 6, 7 ו -8)

שלב 6: שלב 6a: הרכבה אחרונה (ish)

כעת, לאחר שהמעגל המלא שהושלם ועובד והארון שלך בנוי, הגיע הזמן להרכיב את הדבר הזה. ראשית הדברים הראשונים: הכנס את דיודת הלייזר לתחתית, החור הקטן יותר בחתיכת הצמצם הקדמי. זו כבר צריכה להיות בכושר הדוק, אך לא מזיק לאבטח אותה בעזרת טיפת דבק חם. לפני שתתקדם יותר מדי, זרוק את מחבר הסוללה של 9V, עם מעט חוט רפוי, במורד החור ולתוך הידית. (תמונות 1-4) לאחר מכן, הכנס את חיישן ה- IR לחור הגדול יותר, ואבטח אותו גם עם מעט דבק חם. מורחים מעט דבק חם על הצלחת האחורית של המארז ומשתמשים בו כדי להדוף את התצוגה. אתה יכול להשתמש בדבק נוסף סביב חורי ההרכבה אם זה לא מרגיש בטוח מספיק. לבסוף, השתמש בעוד כמה גושים של דבק חם כדי לסייע לאבטח את הארדואינו ואת לוח הלוח לתוך גוף האדם של המתחם. (תמונות 6-8)

שלב 7: שלב 6b: הרכבה סופית_סופית

עכשיו כשהכל ביחד בחלק העליון של המארז, הגיע הזמן להתמקד בחלק התחתון.

חתכו את חוט הארקה של מחבר הסוללה 9V והסירו את הכבלים. הלחם אותם למחברי כפתור הלחיצה. הניחו אותו דרך החור בידית כך שהכפתור פונה קדימה ולאחר מכן אבטח אותו באמצעות מדיח הכלים והאגוז. (תמונות 1-4) לבסוף, חבר את הסוללה והכנס אותה לפער בידית. אתה יכול לאבטח אותו עם מעט סרט אם אתה רוצה למנוע ממנו ליפול. (תמונה 5)

שלב 8: שימוש ושיטות עבודה מומלצות

כנראה הסתייגות ברורה אך עדיין הכרחית לחלוטין: זה לא ציוד רפואי ואני לא יצרן של ציוד רפואי.

אני די מרוצה מהדיוק והעקביות של המכשיר הזה, אבל אם אתה משתמש בזה כדי לבדוק טמפרטורות של אנשים, במיוחד עכשיו במהלך מגיפת Covid-19 2020, קח את הזמן להכיר את הטמפרטורות שדווחו על ידי המכשיר. ולבסס קווי בסיס משלך. במקרה הטוב, אין להשתמש במכשיר זה להחלפת תרמומטר רפואי. יש להשתמש בו כדי לקבוע אם יש להעמיד אדם לבדיקה רפואית מעמיקה ואמינה יותר.

בנוסף, עליך לקבל את המכשיר קרוב ככל האפשר לנושא שלך - באופן אידיאלי בתוך 2-4 אינץ '. כללתי לייזר לדיוק, אך קרן ה- IR עדיין ברוחב 12 מעלות ואתה רוצה שהנושא שלך ימלא את הקורה הזו כמה שיותר. אני מקווה שזה יעזור לך. אנא שלח לי משוב אם אתה משתמש בו בפועל כדי שאוכל לעדכן את הפרויקט. הישארו בטוחים, הגנו על משפחתכם, תמכו בקהילה שלכם, והמשיכו לעשות.