מדחום אינפרא אדום לייזר Arduino: 7 שלבים (עם תמונות)

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

בפרויקט זה אראה לך כיצד לבנות מד חום אינפרא אדום לייזר דיגיטלי עם מארז מודפס תלת מימד בהתאמה אישית!

שלב 1: מבוא

מד חום אינפרא אדום נמצאים בשימוש נרחב בסביבות עבודה רבות לקביעת טמפרטורת פני השטח של אובייקטים. פעמים רבות במכונה או במעגל אלקטרוני, עליית הטמפרטורות היא אחד הסימנים הראשונים לכך שמשהו אינו כשורה. בדיקה מהירה ללא מגע עם מדחום אינפרא אדום יכולה להודיע לך מה קורה עם הטמפרטורה של המכונה, כך שתוכל לכבות את המכשיר לפני שהוא גורם לנזק קבוע.

קרינה אינפרא אדום היא רק סוג אחר של קרינה הקיימת על הספקטרום האלקטרומגנטי. אנחנו לא יכולים לראות את זה אבל אם היית מניח את היד ליד משהו חם כמו כיריים, אז היית מרגיש את ההשפעות של קרינה אינפרא אדומה. כל האובייקטים פולטים אנרגיה בצורה של קרינה אינפרא אדומה. רוב מדחומי כף היד משתמשים בעדשה כדי למקד את האור מאובייקט אחד אל חום תרמי שסופג את קרינת ה- IR. ככל שנספגת יותר אנרגיית IR, כך היא מתחממת ורמת החום הופכת לאות חשמלי אשר בסופו של דבר הופך לקריאת טמפרטורה.

עבדתי על מעגל לפני כמה ימים והיה לי רכיב שהתחמם מאוד. רציתי לדעת את הטמפרטורה של הרכיב אבל מכיוון שאין לי מדחום אינפרא אדום החלטתי לבנות משלי. יש לו מארז מודפס בתלת מימד בהתאמה אישית כך שכל אחד יכול להדפיס אותו ולהרכיב אותו בבית.

זהו פרויקט פשוט ויכול לשמש היכרות מצוינת עם חיישנים, עיצוב/הדפסה תלת -ממדית, אלקטרוניקה ותכנות.

כתב ויתור: ברור שאינו מתאים לשימוש רפואי. פרויקט זה הוא רק בשביל הכיף ואם אתה צריך מדחום אינפרא אדום לשימוש רפואי, הזמין אחד שעומד בתקנים/בדיקות רפואיות.

שקול להירשם לערוץ היוטיוב שלי כדי לתמוך בי ולראות עוד פרויקטים מהנים.

שלב 2: דרושים רכיבים

הרכיבים הדרושים לפרויקט זה להלן:

1. מתג לחצן רגעי אמזון

2. נגדים (5K אוהם, 200 אוהם) אמזון

3. לייזר 5V אמזון

4. ארדואינו ננו אמזון

5. מתג הפעלה/כיבוי אמזון

6. מסך OLED בגודל 0.96 אינץ 'אמזון

7. חיישן טמפרטורה GY-906 (או חיישן MLX90614 עם קבלים/נגדים מתאימים) אמזון

8. סוללת 9V אמזון

9. מדפסת תלת מימד/נימה (אני משתמש ב- Hatchbox PLA מאמזון)

חשיפה: הקישורים של אמזון לעיל הם קישורים שותפים, כלומר ללא עלות נוספת לך, אני ירוויח עמלה אם תלחץ ותבצע רכישה.

שלב 3: חיישן טמפרטורה אינפרא אדום GY-906

השתמשתי בחיישן מדחום אינפרא אדום GY-906 המהווה לוח פריצה למדחום אינפרא אדום MLX90614 ללא מגע של חברת Melexis.

לוח הפריצה זול מאוד, קל לשילוב, וגרסת לוח הפריצה מגיעה עם נגדי משיכה של 10K לממשק I2C. הוא מגיע במפעל מכויל בטווח של -40 עד +125 מעלות צלזיוס לטמפרטורת החיישן ו -70 עד 380 מעלות צלזיוס לטמפרטורת האובייקט. הדיוק של חיישן זה הוא בערך.5 מעלות צלזיוס.

שלב 4: אלקטרוניקה

כעת, לאחר שאספת את כל הרכיבים הנדרשים, הגיע הזמן להתחיל להרכיב הכל יחד. הייתי ממליץ לחבר הכל על לוח לחם ולאחר מכן ברגע שהכל מתפקד כמו שצריך קדימה והלחם הכל על לוח פרפר.

בצד שמאל יש את הלייזר שלנו עם נגד הגבלת זרם של 200 אוהם שמונע מיציאה דיגיטלית 5. יש גם כפתור לחיצה רגעי סטנדרטי שמחובר בין 5V לבין קלט דיגיטלי 2. יש נגד 5K למטה כך שכאשר המתג פתוח, הקלט אינו צף ובמקום זאת יוגדר על 0V.

מימין יש לנו את מתג ההפעלה/כיבוי הראשי שלנו המחבר את סוללת 9V שלנו לסיכות VIN ו- GND של ננו הארדואינו. תצוגת OLED וחיישן הטמפרטורה האינפרא אדום GY-906 מחוברים לשני 3.3V וקווי ה- SDA מחוברים ל- A4 ו- SCL ל- A5. לתצוגה האולידית ול- GY-906 יש כבר נגדי משיכה בקווי I2C.

שלב 5: תכנות

אני מניח שאתה יודע לתכנת את הננו הארדואינו שלך אבל אם לא, יש הרבה הדרכות נהדרות זמינות באינטרנט.

יהיה עליך להתקין את הספריות הבאות על מנת שהקוד יערך.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

התוכנית קוראת כל הזמן נתוני טמפרטורה מ- MLX90614 אך מוצגת רק ב- OLED כאשר לוחצים על ההדק על הכפתור. אם לוחצים על ההדק, הלייזר נדלק גם כדי לזהות איזה אובייקט נמדד.

שלב 6: עיצוב תלת מימד/הדפסה/הרכבה

עיצבתי את הסקאלה ב- Fusion 360.

בבסיס המדחום, יש מקום לסוללה 9V, מתג הפעלה/כיבוי ומנגנון ההדק שלנו שהוא רק כפתור לחיצה רגעי פשוט. מכסה הבסיס ייכנס למקומו. יש חור לנתב את החיווט של רכיבי הבסיס לחלק העליון של המדחום.

יש פתח לתצוגת OLED בגודל 96 אינץ 'וחלק קדמי בקצה המדחום עבור הלייזר שלך וחיישן MLX90614 שלך. הן הלייזר והן החיישן ניתנות להתאמה בתוך החור. החלק העליון מיועד לננו הארדואינו ולמען האמת, באמת הערכתי את כמות החיווט שהייתי צריך כדי להתחבר בכמות הקטנה של שטח. הרבה חוטים משכו לאיבוד כאשר דחפתי את הננו הארדואינו לחלל הקטן, כך שבסופו של דבר השתמשתי באקדח דבק כדי להחזיק את החוטים במקומם תוך דחיפת הננו בתוך המתחם. אני תמיד שם את הננו הארדואינו שלי על סטנדים למקרה שאני רוצה לעשות בו שימוש חוזר לפרויקט מאוחר יותר, כך שההתנגדות תפסו הרבה מקום נוסף שלא יהיה צורך אם תלחם אותו לצמיתות על לוח perf. אף על פי כן, בסופו של דבר חיברתי הכל ובמארז, אז אני לוחץ על כיסוי העליון.

הדפסה זה די מסובך לגרום לה להיראות נהדר, מכיוון שהבסיס הראשי שהדפסתי כשצד המסך המשולב כלפי מטה. הזווית למסך OLED גבוהה למדי ולכן הדפסתי עם תומכים על לוח הבנייה אך זה גורם למשטח להיראות פחות ממושלם. זה יכול להיות רק בעיה של המדפסת שלי ואני בטוח שאפשר לגרום לה להיראות מצוין אם תחייג בהגדרות המדפסת שלך אבל לא ממש היה אכפת לי מכיוון שזהו כלי.

קישור לגיבר החבר

שלב 7: בדוק את זה

עכשיו שיש לך את כל מדחום הלייזר אינפרא אדום מורכב ומתוכנת, הגיע הזמן לבדוק אותו!

לחצו על לחצן ההפעלה, המתינו עד שתצג ה- OLED יטען ותיהנו ממד החום החדש שלכם. אנא שקול להירשם לערוץ היוטיוב שלי כדי לתמוך בי ולראות פרויקטים/סרטונים נוספים. תודה שקראת!