Berøringsfrit IR-termometer: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Mit lokale sundhedsministerium kom i kontakt med mig, fordi de dagligt havde brug for en måde at spore kropstemperaturen for deres medarbejders helbred under Covid-19-krisen i 2020. Normalt begyndte IR -termometre på hylden at være knappe i udbuddet, så jeg blev spurgt, om jeg kunne producere et design til en DIY -version.

Dette design er stærkt afhængigt af det arbejde, Aswinth Raj har udført i dette indlæg:

Jeg ville foretage nogle designændringer på et par væsentlige måder: Jeg ville gøre kabinettet så hurtigt at fremstille som muligt og vælge et laserskåret fladt design frem for 3d -print. I betragtning af at forsyningslinjer i øjeblikket er anstrengte, ønskede jeg at bringe resten af styklisten ned til så bæredygtig og billig som muligt. Jeg har byttet den ægte Arduino Micro til den generiske Arduino Nano. Normalt vil jeg gå ind for ægte Arduino -hardware, men her går det mere fornuftigt at gå billigt og allestedsnærværende. Lad os tale om MLX90614 -sensoren - især den specifikke betegnelse for den. Den ekstremt almindelige BAA -version har et 90 graders synsfelt, der er fuldstændig utilstrækkeligt til dette projekt. Denne dokumentation bruger BCH -betegnelsen, der bruger en 12 graders FOV og rapporterer mere pålidelige temperaturmålinger. I skrivende stund har lageret været kort på denne version, men fortsæt med at tjekke Digikey og Mouser efter forsyninger.

Forbrugsvarer

1x MLX 90614-BCH IR termisk sensor

1x Arduino Nano CH340 version:

1x 128x64 OLED i2c -skærm

1x laserdiode

1x.1uF kondensator

1x 9v batteristik

1x midlertidig trykknap

Tilslutningstråd

9v batteri

3 mm baltisk birkekrydsfiner

Trin 1: Trin 1: Laserskær kabinettet

Okay, du kan virkelig gøre denne del når som helst inden de sidste trin, men hvis du ikke vil vente på, at lim tørrer, skal du først gøre dette, mens du samler elektronikken. Alt skal passe på et enkelt stykke 6x8 tommer Baltic Birch med en tykkelse på 3 mm. Du kan finde et link til SVG -filen på denne side. Kontakt mig venligst, hvis du direkte hjælper læger, og du ikke har adgang til en laser. Vi kan finde ud af noget.

Trin 2: Trin 2: Saml kabinettet

Jeg samlede kabinettet ved hjælp af trælim, men du kan også bruge CA, afhængigt af dine præferencer.

Først vil du lime de to blændestykker sammen. Sørg for, at de er helt på linje med hinanden, og fjern eventuel limsivning i hullerne, før de tørrer helt. Du skal muligvis også registrere åbningerne i de to sidepaneler for at sikre, at disse passer korrekt. (Billeder 1 & 2)

Det vil gøre dit liv meget lettere, hvis du klemmer en vandpyt trælim ud på noget skrotplast eller en plastikpose og derefter påfører det med en tandstikker eller en børste. Du har ikke brug for meget, så du vil ikke have, at det kommer ud over det hele. Monter derefter den forreste blænde i et af sidepanelerne og limer de parrende overflader. Monter derefter det nederste panel, og sørg for, at lugen vender mod bagsiden, til sidst passer den i bagpanelet, og sørg for, at den indhakkede side vender opad. (Billeder 3, 4 og 5)

Der er kun to paneler mere til at passe ind - håndtagets bagplan og derefter håndtaget. Gør først håndtaget bagplan, med hullet vendt mod toppen af enheden og til sidst håndtaget. Til sidst påføres lim på alle de øverste overflader, og derefter monteres den anden sideplade over alle fanerne. Klem det sammen og lad limen stivne i mindst en time. (Billeder 6, 7 og 8)

Trin 3: Trin 3: Saml dine materialer

Der er meget gang i dette kredsløb, og lodningen er temmelig stram, så det er værd at tage et øjeblik til at forplante alt for at sikre, at det fungerer, før du begynder at foretage ændringer, du ikke kan gå tilbage på. Det første billede er det overordnede kredsløbsdiagram. Vi gør stor brug af Arduino Nano's A4 og A5 ben til i2c funktionalitet, 5v og 3.3v benene og et par andre. (Billede 1)

Først lodes IR -sensoren op. Hvis din sensor ikke er tilsluttet et printkort, skal du lodde dine egne forbindelser til lederne. Databladet er ikke godt til at identificere, om du kigger foran eller bag på sensoren, så brug det kommenterede foto som en vejledning ved hjælp af fanen til reference. Af hensyn til konsistensen bruger jeg gule ledninger til SCL -forbindelser og blå til SDA til i2c -forbindelserne. Lod alle til ledere til nogle fleksible ledninger, og brug derefter varmekrymp til at isolere konnektorerne. Trim ledningerne til cirka 3 tommer. (Billeder 2 & 3) Dernæst vil vi slutte ledninger til OLED -displayet. Hvis din kom med headerstifter forudinstalleret, aflod dem og fjern dem - vi vil have permanente loddede forbindelser. Brug igen gule ledninger til SCL og blå til SDA. (Billeder 4 og 5) Hvis din Arduino Nano ikke kom med vedhæftede overskrifter, er det nu et godt tidspunkt at vedhæfte nogle. Brug et brødbræt til at hjælpe dem med at holde justeret, mens du lodder dem på plads. (Billeder 6, 7 og 8)

Trin 4: Trin 4: Indlæs og test din kode

Hvis din MLX90614 -sensor ikke fulgte med et breakout -kort, skal du bruge en.1uF -kondensator til at bygge bro over 3.3v- og jordforbindelserne. Sørg for, at den er på plads på dit brødbræt, før du tænder for dit kredsløb.

Hvis din Arduino Nano har CH340 -chipsættet, (billede 1), skal du muligvis installere specifikke drivere, før du kan programmere kortet. Kig efter chippen i bunden af brættet. Du kan finde driveren og instruktioner om installation af den her:

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

Afhængigt af kortets version skal du muligvis skifte mellem de nuværende versioner af ATmega328P og ATmega328P (gammel bootloader). (Billede 2) Hvis din kode blev indlæst korrekt, skulle du se temperaturen rapporteret på OLED -skærmen. (Billede 3)

Du finder koden nederst på denne side. Der er to forskellige versioner, en til Fahrenheit og en anden til Celsius.

Trin 5: Trin 5: Permanent lodning

Ok, lad os begynde at bygge et holdbart kredsløb. Start med at måle dit perfboard. Jeg bruger et bræt uden forudforbundne spor. det er mere arbejde at lave alle dine forbindelser, men det giver dig lidt mere fleksibilitet i dit layout. Start med at placere din Nano i perfboardet og foretag et par målinger, før du klipper det ned. Du vil have mindst tre rækker stifter på den analoge side af dit bord. Jeg tænkte, at jeg skulle holde den ene række åben på den anden side, men det viser sig, at jeg ikke gjorde det, så jeg til sidst trimmede den af for at spare plads. Lod alle stifterne til perfboardet. Lav derefter de permanente loddetilslutninger til IR -sensoren, herunder kondensator og jordforbindelse. Sensoren skal strømforsynes fra 3.3v -stiften. (Billeder 1-5) Tilslut derefter OLED-sensoren. Det kan strøm fra 5v pin. Tilføj derefter laserdioden, der er direkte forbundet fra 5v til jorden. Tilslut til sidst 9v batteristikket. Rød er forbundet til Vin -stiften og jorden til jorden. Du kan tilslutte dit batteri for at kontrollere, at alt fungerer korrekt. (Billeder 6, 7 og 8)

Trin 6: Trin 6a: Final Assembly (ish)

Nu hvor du har dit færdige kredsløb loddet og fungerer, og dit kabinet er bygget, er det tid til at samle denne ting. Første ting først: Sæt laserdioden i bunden, mindre hul i det forreste blænde stykke. Dette burde allerede passe tæt, men det skader ikke at sikre det med en klat varm lim. Inden du kommer for meget længere, skal du tabe 9v batteristikket, med en anstændig smule ledning, ned i hullet og ned i håndtaget. (Billeder 1-4) Monter derefter IR-sensoren i det større hul og fastgør den også med en smule varm lim. Spred lidt varm lim på bagpladen af kabinettet og brug den til at klæbe skærmen ned. Du kan bruge lidt ekstra lim omkring monteringshullerne, hvis det ikke føles sikkert nok. Endelig skal du bruge et par stykker varm lim til at fastgøre arduinoen og perfboardet i kabinettet. (Billeder 6-8)

Trin 7: Trin 6b: Final_final Assembly

Nu hvor alt er samlet i den øverste del af kabinettet, er det tid til at fokusere på den nederste del.

Skær jordledningen på 9v batteristikket af, og fjern ledningerne. Lod dem til stikkene på trykknappen. Før det gennem hullet i håndtaget, så knappen vender fremad, og fastgør den derefter med låsemaskinen og møtrikken. (Billeder 1-4) Til sidst sættes batteriet i, og det sættes i hullet i håndtaget. Du kan sikre den med en smule tape, hvis du vil undgå, at den falder ud. (Billede 5)

Trin 8: Anvendelse og bedste praksis

Sandsynligvis indlysende, men stadig fuldstændig nødvendig ansvarsfraskrivelse: DETTE ER IKKE MEDICINSK UDSTYR, OG JEG ER IKKE EN FREMSTiller af medicinsk udstyr.

Jeg er temmelig tilfreds med denne enheds nøjagtighed og konsistens, men hvis du bruger dette til at kontrollere temperaturer på mennesker, især nu under 2020 Covid-19-pandemien, skal du tage dig tid til at gøre dig bekendt med de temperaturer, der rapporteres af enheden og fastlæg dine egne grundlinjer. I bedste fald bør denne enhed ikke bruges til at erstatte et medicinsk termometer. Det bør bruges til at afgøre, om en person skal sættes under dybere og mere pålidelig medicinsk kontrol.

Derudover bør du få enheden så tæt på dit motiv som praktisk muligt - ideelt inden for 2-4 tommer. Jeg har inkluderet en laser for nøjagtighed, men IR -strålen er stadig 12 grader bred, og du vil have, at dit emne fylder den stråle så meget som muligt. Jeg håber, at dette hjælper dig. Send mig feedback, hvis du bruger det i praksis, så jeg kan opdatere projektet. Vær sikker, beskytt din familie, støt dit samfund og fortsæt med at lave.