IR termometar bez kontakta: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Moje lokalno Ministarstvo zdravstva stupilo je u kontakt sa mnom jer im je trebao način da svakodnevno prate tjelesnu temperaturu zdravlja svojih zaposlenika tijekom krize Covid-19 2020. Normalni, infracrveni termometri s police počeli su biti oskudni u ponudi, pa su me pitali mogu li izraditi dizajn za DIY verziju.

Ovaj dizajn uvelike se oslanja na posao koji je obavio Aswinth Raj u ovom postu:

Htio sam unijeti neke promjene u dizajn na nekoliko značajnih načina: želio sam učiniti kućište što bržim za proizvodnju, odlučujući se za laserski izrezano pakiranje s ravnim pakiranjem u odnosu na 3D ispis. S obzirom na to da su linije opskrbe trenutno napete, želio sam smanjiti ostatak BOM -a na što je moguće održiviji i jeftiniji način. Zamijenio sam originalni Arduino Micro za generički Arduino Nano. Obično bih se zalagao za originalni Arduino hardver, ali ovdje jeftiniji i sveprisutni proizvod ima više smisla. Razgovarajmo o senzoru MLX90614 - posebno o njegovoj specifičnoj oznaci. Izuzetno česta BAA verzija ima vidno polje od 90 stupnjeva koje je potpuno neadekvatno za ovaj projekt. Ova dokumentacija koristi oznaku BCH koja koristi FOV od 12 stupnjeva i izvješćuje o pouzdanijim očitanjima temperature. U vrijeme pisanja ovog članka zalihe su bile kratke za ovu verziju, ali stalno provjeravajte zalihe zaliha Digikey i Mouser.

Pribor

1x IC termalni senzor MLX 90614-BCH

1x verzija Arduino Nano CH340:

1x 128x64 OLED i2c zaslon

1x laserska dioda

1x.1uF kondenzator

1x 9v priključak za bateriju

1x privremeni gumb

Spojna žica

9v baterija

Šperploča od baltičke breze od 3 mm

Korak 1: Korak 1: Lasersko izrezivanje kućišta

U redu, ovaj dio zaista možete obaviti u bilo koje vrijeme prije posljednjih koraka, ali ako ne želite čekati da se ljepilo osuši, učinite to prvo dok sastavite elektroniku. Sve bi trebalo stati na jedan komad baltičke breze 6x8 inča debljine 3 mm. Na ovoj stranici možete pronaći vezu do SVG datoteke. Molimo kontaktirajte me ako izravno pomažete medicinskim stručnjacima, a nemate pristup laseru. Možemo nešto smisliti.

Korak 2: Korak 2: Sastavite kućište

Sastavio sam kućište pomoću ljepila za drvo, ali možete koristiti i CA, ovisno o vašim željama.

Prvo želite zalijepiti dva dijela otvora. Provjerite jesu li savršeno usklađene jedna s drugom i uklonite curenje ljepila u rupama prije nego se potpuno osuše. Možda ćete također morati turpijati utore na dvije bočne ploče kako biste bili sigurni da se pravilno uklapaju. (Slike 1 i 2)

Mnogo će vam olakšati život ako istisnete lokvu ljepila za drvo na ostatak plastike ili plastičnu vrećicu, a zatim je nanesete čačkalicom ili četkom. Neće vam trebati mnogo pa ne želite da sve bude posvuda. Zatim postavite prednji otvor u jednu od bočnih ploča, zalijepivši površine za spajanje. Zatim postavite u donju ploču, pazeći da je otvor okrenut prema natrag, konačno u stražnju ploču, pazeći da urezana strana bude okrenuta prema gore. (Slike 3, 4 i 5)

Postoje još samo dvije ploče koje se mogu uklopiti - stražnja ploča ručke, a zatim baza ručke. Prvo napravite stražnju ploču ručke, s rupom okrenutom prema vrhu jedinice, i na kraju podnožje ručke. Na kraju, nanesite ljepilo na sve gornje površine, a zatim postavite drugu bočnu ploču na sve jezičke. Spojite ga zajedno i ostavite ljepilo da se stisne barem sat vremena. (Slike 6, 7 i 8)

Korak 3: Korak 3: Sastavite materijale

Ovaj krug ima mnogo toga što se događa, a lemljenje je prilično čvrsto, pa vrijedi odvojiti trenutak kako biste sve provjerili radi li prije nego počnete unositi promjene na koje se ne možete vratiti. Prva slika je ukupni dijagram sklopa. U velikoj mjeri koristimo pinove A4 i A5 Arduino Nano za i2c funkcionalnost, 5v i 3.3v pinove i nekoliko drugih. (Slika 1)

Prvo zalemite IC senzor. Ako vaš senzor nije spojen na PCB, morat ćete lemiti vlastite veze na vodiče. Tehnički list nije dobar u identificiranju gledate li prednju ili stražnju stranu senzora, pa upotrijebite označenu fotografiju kao vodič, koristeći karticu za referencu. Radi dosljednosti koristit ću žute žice za SCL veze, a plave za SDA za i2c veze. Lemiti sve za vodiče na neke fleksibilne žice, a zatim upotrijebiti termoskupljanje za izolaciju konektora. Odrežite žice na otprilike 3 inča. (Slike 2 i 3) Zatim želimo spojiti žice na OLED zaslon. Ako su vaši došli s predinstaliranim iglama zaglavlja, odlemite ih i odvojite - htjet ćemo trajne lemljene veze. Opet, upotrijebite žute žice za SCL i plave za SDA. (Slike 4 i 5) Ako vaš Arduino Nano nije došao s zaglavljima, sada je pravo vrijeme da ga priložite. Pomoću oplate pomozite im da ostanu poravnati dok ih lemite na mjestu. (Slike 6, 7 i 8)

Korak 4: Korak 4: Učitajte i testirajte svoj kôd

Ako vaš senzor MLX90614 nije isporučen s pričvršćenom pločom za probijanje, potreban vam je kondenzator.1uF za premošćivanje 3,3v i uzemljenja. Prije uključivanja strujnog kruga provjerite je li na vašoj ploči.

Ako vaš Arduino Nano ima skup čipova CH340, (slika 1) možda ćete morati instalirati određene upravljačke programe prije nego što budete mogli programirati ploču. Potražite čip na dnu ploče. Ovdje možete pronaći upravljački program i upute za instalaciju:

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

Ovisno o verziji ploče, možda ćete se morati prebacivati između trenutnih verzija ATmega328P i ATmega328P (stari pokretač za pokretanje). (Slika 2) Ako se vaš kôd uspješno učitao, trebali biste vidjeti temperaturu prijavljenu na OLED zaslonu. (Slika 3)

Kôd možete pronaći pri dnu ove stranice. Postoje dvije različite verzije, jedna za Fahrenheit, a druga za Centigrade.

Korak 5: Korak 5: Trajno lemljenje

U redu, počnimo graditi trajni krug. Započnite mjerenjem svoje perfboard ploče. Koristim ploču bez prethodno spojenih tragova. više je posla za uspostavljanje svih vaših veza, ali vam daje malo više fleksibilnosti u izgledu. Počnite tako što ćete postaviti Nano u ploču i izvršiti nekoliko mjerenja prije nego što ga skratite. Trebat ćete najmanje tri reda pinova na analognoj strani ploče. Mislio sam da bih trebao držati jedan red otvoren s druge strane, ali pokazalo se da nisam pa sam ga na kraju odrezao radi uštede prostora. Lemite sve igle na ploču. Zatim napravite trajne lemne spojeve za IC osjetnik, uključujući kondenzator i uzemljenje. Senzor bi se trebao napajati s pina od 3.3v. (Slike 1-5) Zatim spojite OLED senzor. Može napajati sa 5v pina. Zatim dodajte lasersku diodu, izravno ožičenu od 5V na masu. Konačno, spojite priključak 9v baterije. Crvena je spojena na Vin pin, a uzemljenje s masom. Možete spojiti bateriju kako biste provjerili radi li sve ispravno. (Slike 6, 7 i 8)

Korak 6: Korak 6a: Završna montaža (ish)

Sada kada ste završili sklop lemljenjem i radom i izgradnjom kućišta, vrijeme je za sastavljanje ove stvari. Prvo prvo: umetnite lasersku diodu u donji, manji otvor u prednjem otvoru. Ovo bi već trebalo dobro pristajati, ali ne škodi učvrstiti ga mrvicom vrućeg ljepila. Prije nego što odete previše dalje, spustite konektor za bateriju od 9V, s pristojnom labavošću žice, niz rupu i u nastavak ručke. (Slike 1-4) Zatim postavite IR senzor u veću rupu, učvrstivši ga i s malo vrućeg ljepila. Nanesite malo vrućeg ljepila na stražnju ploču kućišta i upotrijebite ga za lijepljenje zaslona. Možete upotrijebiti dodatno ljepilo oko rupa za montažu ako se ne osjećate dovoljno sigurnima. Na kraju, upotrijebite još nekoliko gutljaja vrućeg ljepila kako biste učvrstili arduino i perfboard u čovjekovo tijelo kućišta. (Slike 6-8)

Korak 7: Korak 6b: Završna_završna montaža

Sada kada je sve zajedno u gornjem dijelu kućišta, vrijeme je da se usredotočimo na donji dio.

Odrežite žicu za uzemljenje 9v konektora baterije i skinite kabele. Lemite ih na priključke tipke. Provucite ga kroz rupu na ručki tako da je gumb okrenut prema naprijed, a zatim ga učvrstite pomoću perilice za zaključavanje i matice. (Slike 1-4) Na kraju, umetnite bateriju i umetnite je u otvor na ručki. Možete ga učvrstiti s malo trake ako ga želite spriječiti da ispadne. (Slika 5)

Korak 8: Upotreba i najbolje prakse

Vjerojatno očito, ali još uvijek potpuno potrebno odricanje odgovornosti: Ovo nije medicinska oprema i ja nisam proizvođač medicinske opreme.

Prilično sam zadovoljan točnošću i dosljednošću ovog uređaja, ali ako ga koristite za provjeru temperatura ljudi, posebno sada tijekom pandemije Covid-19 2020., odvojite vrijeme da se upoznate s temperaturama koje je uređaj prijavio i uspostavite vlastite osnove. U najboljem slučaju, ovaj uređaj se ne smije koristiti za zamjenu medicinskog termometra. Trebao bi se koristiti za utvrđivanje treba li osobu staviti pod dublji i pouzdaniji medicinski nadzor.

Osim toga, uređaj biste trebali približiti subjektu što je moguće praktičnije - idealno unutar 2-4 inča. Uključio sam laser za točnost, ali IC snop je i dalje širok 12 stupnjeva i želite da vaš subjekt ispuni taj snop što je više moguće. Nadam se da će vam ovo pomoći. Pošaljite mi povratne informacije ako ga koristite u praksi kako bih mogao ažurirati projekt. Čuvajte se, štite svoju obitelj, podržavajte svoju zajednicu i nastavite stvarati.