دماسنج مادون قرمز لیزری آردوینو: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

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

در این پروژه به شما نشان خواهم داد که چگونه یک دماسنج مادون قرمز لیزری دیجیتال با محفظه چاپ سه بعدی سفارشی بسازید!

مرحله 1: معرفی

دماسنج های مادون قرمز به طور گسترده ای در بسیاری از محیط های کاری برای تعیین دمای سطح اجسام استفاده می شوند. اغلب اوقات در مدار ماشین یا الکترونیک ، افزایش دما یکی از اولین نشانه هایی است که نشان می دهد چیزی اشتباه است. یک بررسی سریع غیر تماسی با دماسنج مادون قرمز می تواند به شما اطلاع دهد که در مورد دمای دستگاه چه اتفاقی می افتد ، بنابراین می توانید در صورت خاموش شدن قبل از آسیب دائمی دستگاه را خاموش کنید.

تشعشع مادون قرمز نوع دیگری از تابش است که در طیف الکترومغناطیسی وجود دارد. ما نمی توانیم آن را ببینیم اما اگر بخواهید دست خود را در نزدیکی چیزی داغ مانند بالای اجاق گاز قرار دهید ، در این صورت تأثیرات اشعه مادون قرمز را احساس خواهید کرد. همه اجسام به شکل تابش مادون قرمز انرژی ساطع می کنند. اکثر دماسنج های دستی از یک لنز برای متمرکز کردن نور از یک جسم بر روی یک ترموپایل استفاده می کنند که تابش IR را جذب می کند. همانطور که انرژی IR بیشتری جذب می شود ، گرمتر می شود و سطح گرما به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود که در نهایت به خوانش دما تبدیل می شود.

روز دیگر روی یک مدار کار می کردم و یک جزء داشتم که بسیار داغ می شد. می خواستم دمای اجزا را بدانم اما از آنجا که دماسنج مادون قرمز ندارم تصمیم گرفتم دماسنج خود را بسازم. این محفظه دارای چاپ سه بعدی سفارشی است تا هر کسی بتواند آن را چاپ و در خانه مونتاژ کند.

این یک پروژه ساده است و می تواند به عنوان یک مقدمه عالی در حسگرها ، طراحی/چاپ سه بعدی ، الکترونیک و برنامه نویسی مورد استفاده قرار گیرد.

سلب مسئولیت: بدیهی است که برای مصارف پزشکی مناسب نیست. این پروژه فقط برای سرگرمی است و اگر برای استفاده پزشکی به دماسنج مادون قرمز احتیاج دارید ، آن را که دارای استانداردها/آزمایشات پزشکی است ، سفارش دهید.

لطفاً برای حمایت از من و دیدن پروژه های سرگرم کننده بیشتر ، مشترک کانال YouTube من شوید.

مرحله 2: اجزای مورد نیاز

اجزای مورد نیاز برای این پروژه در زیر آمده است:

1. دکمه لحظه ای را تغییر دهید آمازون

2. مقاومت (5K اهم ، 200 اهم) آمازون

3. لیزر 5 ولت آمازون

4. آردوینو نانو آمازون

5. روشن/خاموش آمازون را تغییر دهید

6. صفحه نمایش OLED 0.96 آمازون

7. سنسور دما GY-906 (یا سنسور MLX90614 با خازن/مقاومت مناسب) آمازون

8. باتری 9 ولت آمازون

9. چاپگر سه بعدی/فیلامنت (من از Hatchbox PLA آمازون استفاده می کنم)

افشاگری: پیوندهای آمازون بالا پیوندهای وابسته هستند ، به این معنی که بدون هزینه اضافی برای شما ، اگر کلیک کنید و خرید کنید ، کمیسیون دریافت می کنم.

مرحله 3: سنسور دمای مادون قرمز GY-906

من از سنسور دماسنج مادون قرمز GY-906 استفاده کردم که یک صفحه شکست برای دماسنج مادون قرمز غیر تماسی MLX90614 توسط Melexis است.

صفحه شکست بسیار ارزان است ، ادغام آن آسان است ، و نسخه برد برک آوت دارای مقاومت های کششی 10K برای رابط I2C است. این دستگاه با دمای 40- تا +125 درجه سانتی گراد برای دمای سنسور و -70 تا 380 درجه سانتی گراد برای دمای شیء کالیبره می شود. دقت این سنسور تقریباً 5 درجه سانتیگراد است.

مرحله 4: الکترونیک

اکنون که همه اجزای مورد نیاز را جمع آوری کرده اید ، زمان آن رسیده است که همه چیز را با هم مونتاژ کنید. من توصیه می کنم ابتدا همه چیز را روی یک تخته نورد سیم کشی کنید و سپس وقتی همه چیز درست کار کرد ، پیش بروید و همه چیز را روی یک تخته چسب لحیم کنید.

در سمت چپ ما لیزر خود را با یک مقاومت محدود کننده 200 اهمی که از خروجی دیجیتال 5 رانده می شود ، داریم. همچنین یک دکمه استاندارد فشار لحظه ای وجود دارد که بین 5 ولت و ورودی دیجیتال 2 متصل است. سوئیچ باز است ، ورودی شناور نیست و در عوض روی 0 ولت تنظیم می شود.

در سمت راست ما کلید اصلی روشن/خاموش داریم که باتری 9 ولت ما را به پین های VIN و GND آردوینو نانو متصل می کند. صفحه نمایش OLED و سنسور دمای مادون قرمز GY-906 هر دو به 3.3 ولت و خطوط SDA به A4 و SCL به A5 متصل هستند. صفحه نمایش روغنی و GY-906 در حال حاضر دارای مقاومت های کششی در خطوط I2C هستند.

مرحله 5: برنامه نویسی

من فرض می کنم که شما می دانید چگونه نانو آردوینو خود را برنامه ریزی کنید ، اما اگر نه ، بسیاری از آموزش های عالی آنلاین وجود دارد.

برای کامپایل کد ، باید کتابخانه های زیر را نصب کنید.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

این برنامه دائماً در حال خواندن داده های دما از MLX90614 است ، اما تنها با فشار دادن کلید دکمه روی OLED نمایش داده می شود. در صورت فشردن ماشه ، لیزر نیز روشن می شود تا به تشخیص شیء مورد اندازه گیری کمک کند.

مرحله 6: طراحی/چاپ/مونتاژ سه بعدی

من مقیاس را در Fusion 360 طراحی کردم.

در پایه دماسنج ، جایی برای باتری 9 ولت ، کلید روشن/خاموش و مکانیزم ماشه ما وجود دارد که فقط یک دکمه ساده لحظه ای است. پوشش پایه در جای خود محکم می شود. سوراخی برای هدایت سیم کشی اجزای پایه به قسمت بالای دماسنج وجود دارد.

برای صفحه نمایش 0.96 اینچی OLED و قسمت جلویی در نوک دماسنج برای لیزر و سنسور MLX90614 شما وجود دارد. هر دو لیزر و سنسور را می توان با فشار داخل سوراخ قرار داد. قسمت بالا مربوط به آردوینو نانو است و صادقانه می گویم ، من واقعاً مقدار سیم کشی مورد نیاز برای اتصال در فضای کم را دست کم گرفتم. وقتی آردوینو نانو را به فضای کوچک فشار دادم ، سیم های زیادی در حال از بین رفتن بودند ، بنابراین در انتها با استفاده از یک تفنگ چسب ، سیم ها را در جای خود نگه داشتم ، در حالی که نانو را در داخل محفظه فشار می دادم. من همیشه آردوینو نانو خود را در حالت آماده به کار قرار می دهم ، فقط در صورتی که بخواهم بعداً در پروژه ای از آن استفاده کنم ، بنابراین ایستادگی ها فضای زیادی را اشغال کردند که در صورت لحیم کاری دائمی روی یک تخته پرفیوژن لازم نخواهد بود. با این وجود ، سرانجام همه چیز را سیم کشی و داخل محفظه کردم ، بنابراین سپس روی جلد بالای صفحه را فشار می دهم.

چاپ این امر برای جلوه دادن آن بسیار مشکل است ، زیرا پایه اصلی را با صفحه رویه رو به پایین چاپ کردم. زاویه صفحه نمایش OLED نسبتاً زیاد است ، بنابراین من با پشتیبانی از روی صفحه اصلی چاپ کردم ، اما این باعث می شود که سطح آن بی عیب و نقص به نظر برسد. این ممکن است فقط مربوط به چاپگر من باشد و مطمئن هستم اگر در تنظیمات چاپگر خود شماره گیری کنید ، ظاهر آن عالی خواهد بود ، اما من واقعاً اهمیت چندانی به آن ندادم زیرا این یک ابزار است.

پیوند Thingiverse

مرحله 7: آزمایش کنید

اکنون که دماسنج مادون قرمز لیزری را کاملاً مونتاژ و برنامه ریزی کرده اید ، وقت آن است که آن را آزمایش کنید!

دکمه روشن / خاموش را فشار دهید ، منتظر بمانید تا صفحه نمایش روغنی بارگیری شود و از دماسنج جدید خود لذت ببرید. لطفاً برای حمایت از من و دیدن پروژه ها/ویدیوهای بیشتر ، مشترک کانال YouTube من شوید. ممنون که خواندید!