Termòmetre infraroig làser Arduino: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

En aquest projecte us mostraré com construir un termòmetre d'infraroig làser digital amb un recinte imprès 3D personalitzat.

Pas 1: Introducció

Els termòmetres d'infrarojos s'utilitzen àmpliament en molts entorns de treball per determinar la temperatura superficial dels objectes. Sovint, en una màquina o en un circuit electrònic, l’augment de la temperatura és un dels primers signes de que alguna cosa no funciona. Un control ràpid sense contacte amb un termòmetre d’infrarojos us permetrà saber què passa amb la temperatura d’una màquina perquè pugueu apagar-la si està apagada abans que causi danys permanents.

La radiació infraroja és un altre tipus de radiació que existeix a l’espectre electromagnètic. No ho podem veure, però si col·loquéssiu la mà a prop d’un punt calent com una estufa, sentireu els efectes de la radiació infraroja. Tots els objectes emeten energia en forma de radiació infraroja. La majoria dels termòmetres de mà utilitzen una lent per enfocar la llum d’un objecte cap a una termopila que absorbeix la radiació IR. A mesura que s’absorbeix més energia IR, més calor s’escalfa i el nivell de calor es converteix en un senyal elèctric que finalment es converteix en una lectura de temperatura.

L’altre dia estava treballant en un circuit i tenia un component que feia molta calor. Volia conèixer la temperatura del component, però com que no posseeix un termòmetre per infrarojos, vaig decidir construir-ne el meu. Té un recinte imprès 3D personalitzat perquè tothom el pugui imprimir i muntar a casa.

És un projecte senzill i es pot utilitzar com una gran introducció als sensors, al disseny / impressió 3D, a l'electrònica i a la programació.

Exempció de responsabilitat: viouslybviament no és adequat per a ús mèdic. Aquest projecte només és divertit i, si necessiteu un termòmetre d’infrarojos per a ús mèdic, demaneu-ne un que compleixi les normes / proves mèdiques.

Penseu en la possibilitat de subscriure-us al meu canal de YouTube per donar-me suport i veure projectes més divertits.

Pas 2: components necessaris

A continuació es detallen els components necessaris per a aquest projecte:

1. Interruptor de botó momentani d'Amazon

2. Resistències (5K Ohm, 200 Ohm) Amazon

3. Làser 5V Amazon

4. Arduino Nano Amazon

5. Activa / Desactiva Amazon

6. Pantalla OLED de 0,96 d'Amazon

7. Sensor de temperatura GY-906 (o sensor MLX90614 amb condensadors / resistències adequats) Amazon

8. Bateria 9V Amazon

9. Impressora / filament 3D (faig servir Hatchbox PLA d’Amazon)

Divulgació: els enllaços amazon més amunt són enllaços d’afiliació, és a dir, sense cap cost addicional, guanyaré una comissió si feu clic i feu una compra.

Pas 3: sensor de temperatura infraroig GY-906

He utilitzat un sensor de termòmetre infraroig GY-906 que és una placa de sortida per al termòmetre infraroig sense contacte MLX90614 de Melexis.

El tauler de ruptura és molt econòmic, fàcil d’integrar i la versió de tauler de trencament inclou resistències de tracció de 10K per a la interfície I2C. Ve calibrat de fàbrica amb un rang de -40 a +125 graus centígrads per a la temperatura del sensor i de -70 a 380 graus centígrads per a la temperatura dels objectes. La precisió d’aquest sensor és d’aproximadament 0,5 graus celsus.

Pas 4: electrònica

Ara que heu reunit tots els components necessaris, és hora de començar a muntar-ho tot junts. Recomanaria connectar-ho tot a una taula de treball primer i després, un cop tot funcioni correctament, seguiu i soldeu-ho tot a la taula de perfils.

A l’esquerra tenim el làser amb una resistència de limitació de corrent de 200 ohm que es condueix des de la sortida digital 5. També hi ha un polsador momentani estàndard que està connectat entre 5V i l’entrada digital 2. Hi ha una resistència de 5K de baixada perquè el commutador està obert, l’entrada no flota i, en canvi, s’establirà a 0V.

A la dreta tenim el nostre interruptor principal On / Off que connecta la nostra bateria de 9V als pins VIN i GND de l’arduino nano. La pantalla OLED i el sensor de temperatura infraroig GY-906 estan connectats a 3,3 V i les línies SDA a A4 i SCL a A5. La pantalla oled i el GY-906 ja tenen resistències de tracció a les línies I2C.

Pas 5: programació

Suposo que sabeu com programar el vostre arduino nano, però si no, hi ha molts tutorials fantàstics disponibles en línia.

Haureu d’instal·lar les biblioteques següents per tal de compilar el codi.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

El programa llegeix constantment les dades de temperatura del MLX90614, però només es mostra a l’OLED quan es prem el disparador del botó. Si es prem el gallet, el làser també s’encén per ajudar a identificar quin objecte es mesura.

Pas 6: Disseny 3D / Impressió / Muntatge

Vaig dissenyar l’escala a Fusion 360.

A la base del termòmetre, hi ha espai per a una bateria de 9V, un interruptor d’encès / apagat i el nostre mecanisme d’activació, que és només un simple polsador momentani. La coberta de la base es fixarà al seu lloc. Hi ha un forat per encaminar el cablejat dels components de la base cap a la secció superior del termòmetre.

Hi ha una obertura per a la pantalla OLED de 0,96 polzades i una secció frontal a la punta del termòmetre per al làser i el sensor MLX90614. Tant el làser com el sensor es poden inserir al forat. La secció superior és per a arduino nano i seré sincer, realment vaig subestimar la quantitat de cablejat que necessitava per connectar-me en la petita quantitat d'espai. Molts cables estaven perdent quan vaig empènyer el nano arduino al petit espai, de manera que vaig acabar utilitzant una pistola de cola per mantenir els cables al seu lloc mentre empenyia el nano dins del recinte. Sempre poso el meu arduino nano en els separadors per si volia tornar-lo a fer servir per a un projecte més endavant, de manera que els separadors ocuparien una gran quantitat d’espai addicional que no seria necessari si el soldés permanentment en un tauler de perf. Malgrat tot, al final vaig aconseguir que tot estigués connectat al recinte, de manera que vaig prémer per ajustar la tapa superior.

Imprimir això és una mica complicat perquè tingui un aspecte fantàstic, ja que la base principal que vaig imprimir amb el costat de la pantalla oled cap avall. L'angle de la pantalla OLED és bastant alt, de manera que vaig imprimir amb suports a la placa de construcció, però això fa que la superfície sembli menys perfecta. Pot ser que sigui un problema de la meva impressora i estic segur que és possible que tingui un aspecte fantàstic si marqueu a la configuració de la impressora, però realment no em va importar gaire, ja que es tracta d’una eina.

Enllaç Thingiverse

Pas 7: proveu-ho

Ara que ja teniu el termòmetre d'infraroig làser muntat i programat, és hora de provar-lo.

Premeu el botó d’engegada, espereu que es carregui la pantalla oled i gaudiu del vostre termòmetre nou. Penseu en la possibilitat de subscriure-us al meu canal de YouTube per donar-me suport i veure més projectes / vídeos. Gràcies per llegir!