دماسنج IR بدون تماس: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

دپارتمان بهداشت محلی من با من تماس گرفت زیرا آنها به روشی برای پیگیری دمای بدن سلامت کارکنان خود به صورت روزانه در طول بحران کووید -19 2020 نیاز داشتند. در حالت عادی ، دماسنجهای IR خارج از قفسه کم کم عرضه می شدند ، بنابراین از من س ifال شد که آیا می توانم یک طرح برای نسخه DIY تهیه کنم.

این طراحی تا حد زیادی متکی به کارهایی است که اسوینت راج در این پست انجام داده است:

من می خواستم برخی تغییرات طراحی را به چند روش مهم انجام دهم: می خواستم محفظه را در سریع ترین زمان ممکن تولید کنم و از طرح بسته تخت برش لیزری برای چاپ سه بعدی استفاده کنم. با توجه به اینکه خطوط عرضه در حال حاضر دچار مشکل شده اند ، می خواستم بقیه BOM را تا آنجا که ممکن است ارزان و پایدار کنم. من Arduino Micro اصلی را با Arduino Nano عمومی عوض کردم. به طور معمول من از سخت افزار اصلی آردوینو حمایت می کنم ، اما در اینجا ، ارزان قیمت در همه جا منطقی تر است. بیایید در مورد سنسور MLX90614 صحبت کنیم - به ویژه نام خاص آن. نسخه بسیار رایج BAA دارای میدان دید 90 درجه است که برای این پروژه کاملاً نامناسب است. این اسناد از نام BCH استفاده می کند ، که از 12 درجه FOV استفاده می کند و قرائت دما قابل اطمینان تری را گزارش می کند. تا زمان نگارش این مقاله ، موجودی در این نسخه کوتاه است ، اما برای بررسی منابع ، Digikey و Mouser را بررسی کنید.

تدارکات

1x MLX 90614-BCH سنسور حرارتی IR

1 نسخه آردوینو نانو CH340:

صفحه نمایش 1x 128x64 OLED i2c

1x دیود لیزری

1x.1uF خازن

اتصال 1 باتری 9 ولت

1x دکمه موقت

سیم اتصال

باتری 9 ولت

تخته سه لا توس بالتیک

مرحله 1: مرحله 1: لیزر محفظه را برش دهید

بسیار خوب ، شما واقعاً می توانید این قسمت را در هر زمان قبل از مراحل نهایی انجام دهید ، اما اگر نمی خواهید منتظر خشک شدن چسب باشید ، ابتدا این کار را هنگام جمع آوری وسایل الکترونیکی انجام دهید. همه چیز باید روی یک قطعه توس 6 اینچی Baltic Birch با ضخامت 3 میلی متر قرار گیرد. در این صفحه می توانید پیوندی به فایل SVG پیدا کنید. اگر مستقیماً به متخصصان پزشکی کمک می کنید و به لیزر دسترسی ندارید ، با من تماس بگیرید. ما می توانیم کاری را انجام دهیم.

مرحله 2: مرحله 2: محفظه را جمع کنید

من محوطه را با استفاده از چسب چوب مونتاژ کردم ، اما شما بسته به ترجیح خود می توانید از CA نیز استفاده کنید.

ابتدا می خواهید دو قطعه دیافراگم را به هم بچسبانید. مطمئن شوید که کاملاً با هم تراز شده اند و قبل از خشک شدن کامل ، چسب نشتی را در سوراخ ها برطرف کنید. همچنین ممکن است لازم باشد شکاف ها را در دو پانل کناری ضبط کنید تا مطمئن شوید که این موارد به درستی مطابقت دارند. (تصاویر 1 و 2)

اگر یک گودال چسب چوب را روی مقداری پلاستیک یا کیسه پلاستیکی بکشید و سپس آن را با یک خلال دندان یا یک برس بمالید ، زندگی شما را بسیار ساده تر می کند. شما نیاز زیادی نخواهید داشت ، بنابراین نمی خواهید همه جا پخش شود. سپس دیافراگم جلو را در یکی از پانل های جانبی قرار دهید و سطوح جفت گیری را بچسبانید. سپس در قسمت پایینی قرار دهید ، مطمئن شوید که دریچه به سمت عقب است ، در نهایت در قسمت پشتی قرار بگیرید ، مطمئن شوید که قسمت شکافی به سمت بالا باشد. (تصاویر 3 ، 4 و 5)

فقط دو پانل دیگر برای جا دادن وجود دارد - صفحه عقب دسته و سپس پایه دسته. ابتدا پشتی دسته را با سوراخ رو به بالای دستگاه انجام دهید و در نهایت پایه دسته را انجام دهید. در نهایت ، چسب را روی تمام سطوح بالا بمالید و سپس صفحه کناری دیگر را روی همه زبانه ها قرار دهید. آن را به هم محکم کرده و بگذارید چسب حداقل یک ساعت بماند. (تصاویر 6 ، 7 و 8)

مرحله 3: مرحله 3: مواد خود را جمع آوری کنید

این مدار کارهای زیادی انجام می دهد و لحیم کاری نسبتاً محکم است ، بنابراین ارزش آن را دارد که کمی قبل از شروع تغییراتی که دیگر نمی توانید به آن ادامه دهید مطمئن شوید که همه چیز کار می کند. اولین تصویر ، نمودار کلی مدار است. ما از پین های Arduino Nano A4 و A5 برای عملکرد i2c ، پین 5v و 3.3v و چند مورد دیگر استفاده زیادی می کنیم. (تصویر 1)

ابتدا سنسور IR را لحیم کنید. اگر سنسور شما به PCB متصل نیست ، باید اتصالات خود را به هادی ها بچسبانید. برگه اطلاعات در تشخیص اینکه آیا به جلو یا پشت سنسور نگاه می کنید خوب نیست ، بنابراین از عکس حاشیه نویسی به عنوان راهنما و با استفاده از برگه برای مرجع استفاده کنید. برای حفظ ثبات ، از سیم های زرد برای اتصالات SCL و آبی برای SDA برای اتصالات i2c استفاده خواهم کرد. همه را برای هادی ها به برخی از سیم های انعطاف پذیر لحیم کنید ، و سپس با استفاده از گرمای کوچک ، اتصالات را جدا کنید. سیم ها را تقریباً 3 اینچ کوتاه کنید. (تصاویر 2 و 3) در مرحله بعد می خواهیم سیم ها را به صفحه نمایش OLED وصل کنیم. اگر پین هدر از قبل نصب شده است ، آنها را جدا کنید و جدا کنید - ما اتصالات لحیم کاری دائمی را می خواهیم. مجدداً از سیمهای زرد برای SCL و آبی برای SDA استفاده کنید. (تصاویر 4 و 5) اگر آردوینو نانو شما با سرصفحه متصل نشده بود ، اکنون زمان خوبی است که تعدادی را ضمیمه کنید. از تخته نان برای کمک به آنها در راستای تنظیم لحیم کاری آنها استفاده کنید. (تصاویر 6 ، 7 و 8)

مرحله 4: مرحله 4: کد خود را بارگذاری و آزمایش کنید

اگر سنسور MLX90614 شما مجهز به برد شکست نباشد ، به یک خازن.1uF احتیاج دارید تا بتوانید اتصالات 3.3 ولت و زمین را از بین ببرید. قبل از روشن کردن مدار ، مطمئن شوید که روی تخته نان شما قرار دارد.

اگر Arduino Nano شما دارای چیپست CH340 است ، (تصویر 1) ممکن است قبل از اینکه بتوانید برد را برنامه ریزی کنید ، درایورهای خاصی را نصب کنید. به دنبال تراشه در پایین تخته باشید. درایور و دستورالعمل نصب آن را می توانید در اینجا بیابید:

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

بسته به نسخه برد ، ممکن است لازم باشد بین نسخه های فعلی ATmega328P و ATmega328P (bootloader قدیمی) جابجا شوید. (تصویر 2) اگر کد شما با موفقیت بارگیری شد ، باید دمای گزارش شده را در صفحه OLED مشاهده کنید. (تصویر 3)

می توانید کد را در انتهای این صفحه بیابید. دو نسخه متفاوت وجود دارد ، یکی برای فارنهایت و دیگری برای Centigrade.

مرحله 5: مرحله 5: لحیم کاری دائمی

خوب ، بیایید شروع به ساخت یک مدار بادوام کنیم. با اندازه گیری صفحه تختخواب خود شروع کنید. من از یک تخته بدون آثار از پیش متصل استفاده می کنم. برای ایجاد همه ارتباطات بیشتر کار می شود ، اما به شما انعطاف پذیری بیشتری در چیدمان شما می دهد. با قرار دادن نانو در ورق ورق و انجام چند اندازه گیری قبل از برش آن را شروع کنید. حداقل سه ردیف پین در قسمت آنالوگ تخته خود می خواهید. من فکر کردم باید یک ردیف را در طرف دیگر باز نگه دارم ، اما معلوم شد که من این کار را نکردم و در نهایت آن را کوتاه کردم تا در فضا صرفه جویی شود. همه سنجاق ها را به تخته چسب لحیم کنید. سپس اتصالات لحیم کاری دائمی را برای سنسور IR شامل خازن و اتصال زمین انجام دهید. سنسور باید از پین 3.3 ولت تغذیه کند. (تصاویر 1-5) سپس سنسور OLED را سیم کشی کنید. می تواند از پین 5 ولت تغذیه کند. سپس دیود لیزر را مستقیماً از 5 ولت به زمین وصل کنید. در نهایت ، سیم را در کانکتور باتری 9 ولت قرار دهید. رنگ قرمز به پین Vin و زمین به زمین متصل می شود. می توانید باتری خود را وصل کنید تا مطمئن شوید همه چیز به درستی کار می کند. (تصاویر 6 ، 7 و 8)

مرحله 6: مرحله 6a: مونتاژ نهایی (ish)

اکنون که مدار کامل خود را لحیم کاری و کار کرده اید و محوطه شما ساخته شده است ، وقت آن است که این مورد را جمع آوری کنید. اولین کارها: دیود لیزر را در قسمت پایین و سوراخ کوچکتر در قطعه دیافراگم جلو وارد کنید. این باید قبلاً محکم باشد ، اما محکم کردن آن با یک چسب داغ ضرری ندارد. قبل از این که بیش از حد پیش بروید ، کانکتور باتری 9 ولت را با کمی سیم سفت ، از سوراخ به پایین و داخل دسته دسته بریزید. (تصاویر 1-4) در مرحله بعد ، سنسور IR را در سوراخ بزرگتر قرار دهید و آن را با کمی چسب حرارتی محکم کنید. مقداری چسب داغ روی صفحه پشتی محفظه پهن کرده و از آن برای چسباندن صفحه نمایش استفاده کنید. اگر احساس امنیت کافی ندارید ، می توانید از چسب اضافی در اطراف سوراخ های نصب استفاده کنید. در نهایت ، از چند چسب چسب حرارتی دیگر استفاده کنید تا بتوانید آردوینو و ورق ورق را در بدنه مرد محفظه محکم کنید. (تصاویر 6-8)

مرحله 7: مرحله 6b: Final_final Assembly

اکنون که همه چیز در قسمت بالای محفظه با هم جمع شده اند ، وقت آن است که روی قسمت پایین تمرکز کنیم.

سیم اتصال کانکتور باتری 9 ولت را قطع کرده و سیم ها را جدا کنید. آنها را به اتصالات دکمه فشار دهید. آن را از طریق سوراخ روی دسته تغذیه کنید تا دکمه رو به جلو باشد و سپس با استفاده از قفل شستشو و مهره آن را محکم کنید. (تصاویر 1-4) در نهایت ، باتری را وصل کرده و در شکاف دسته قرار دهید. اگر می خواهید از افتادن آن جلوگیری کنید ، می توانید آن را با کمی چسب محکم کنید. (تصویر 5)

مرحله 8: استفاده و بهترین شیوه ها

احتمالاً سلب مسئولیت آشکار اما کاملاً ضروری است: این تجهیزات پزشکی نیست و من تولید کننده تجهیزات پزشکی نیستم.

من از صحت و ثبات این دستگاه بسیار خوشحالم ، اما اگر از این دستگاه برای بررسی دمای افراد استفاده می کنید ، به ویژه در حال حاضر در زمان همه گیری کووید -19 2020 ، وقت بگذارید و با دمای گزارش شده توسط دستگاه آشنا شوید. و خطوط پایه خود را تعیین کنید در بهترین حالت ، این دستگاه نباید برای جایگزینی دماسنج پزشکی استفاده شود. باید از آن برای تعیین اینکه آیا فرد باید تحت نظارت عمیق تر و قابل اطمینان تری از پزشک قرار گیرد ، استفاده کرد.

علاوه بر این ، شما باید دستگاه را تا حد امکان به سوژه خود نزدیک کنید - در حالت ایده آل در عرض 2-4 اینچ. من لیزر را برای دقت قرار داده ام ، اما پرتو IR هنوز 12 درجه عرض دارد و شما می خواهید تا جایی که ممکن است پرتو مورد نظر شما پر شود. امیدوارم این به شما کمک کند. لطفاً اگر از آن در عمل استفاده می کنید ، بازخورد خود را برای من ارسال کنید تا بتوانم پروژه را به روز کنم. ایمن بمانید ، از خانواده خود محافظت کنید ، از جامعه خود حمایت کنید و به پیشرفت خود ادامه دهید.