Arduino Laser Infrarood Thermometer - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

In dit project laat ik je zien hoe je een digitale laser-infraroodthermometer kunt bouwen met een op maat gemaakte 3D-geprinte behuizing!

Stap 1: Intro

Infraroodthermometers worden veel gebruikt in veel werkomgevingen om de oppervlaktetemperatuur van een object te bepalen. Vaak zijn stijgende temperaturen in een machine of elektronisch circuit een van de eerste tekenen dat er iets mis is. Een snelle contactloze controle met een infraroodthermometer kan u laten weten wat er gebeurt met de temperatuur van een machine, zodat u deze kunt uitschakelen voordat deze blijvende schade veroorzaakt.

Infraroodstraling is gewoon een ander type straling dat bestaat in het elektromagnetische spectrum. We kunnen het niet zien, maar als je je hand in de buurt van iets heets zou houden, zoals een kookplaat, dan zou je de effecten van infraroodstraling voelen. Alle objecten zenden energie uit in de vorm van infraroodstraling. De meeste handthermometers gebruiken een lens om het licht van één object te focussen op een thermozuil die de IR-straling absorbeert. Naarmate er meer IR-energie wordt geabsorbeerd, wordt het warmer en wordt het warmteniveau omgezet in een elektrisch signaal dat uiteindelijk wordt omgezet in een temperatuurmeting.

Ik was laatst aan het werk op een circuit en ik had een onderdeel dat extreem heet werd. Ik wilde de temperatuur van het onderdeel weten, maar aangezien ik geen infraroodthermometer heb, besloot ik er zelf een te bouwen. Het heeft een op maat gemaakte 3D-geprinte behuizing, zodat iedereen het thuis kan printen en in elkaar zetten.

Het is een eenvoudig project en kan worden gebruikt als een geweldige introductie tot sensoren, 3D-ontwerp/printen, elektronica en programmeren.

Disclaimer: Uiteraard niet geschikt voor medisch gebruik. Dit project is gewoon voor de lol en als je een infraroodthermometer voor medisch gebruik nodig hebt, bestel er dan een die voldoet aan de medische normen/testen.

Overweeg om je te abonneren op mijn YouTube-kanaal om me te steunen en meer leuke projecten te zien.

Stap 2: Benodigde onderdelen

De componenten die nodig zijn voor dit project zijn hieronder:

1. Tijdelijke knopschakelaar Amazon

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

3. 5V-laser Amazon

4. Arduino Nano Amazon

5. Aan/uit-schakelaar Amazon

6. OLED 0,96-inch scherm Amazon

7. GY-906-temperatuursensor (of MLX90614-sensor met de juiste condensatoren/weerstanden) Amazon

8. 9V-batterij Amazon

9. 3D-printer/gloeidraad (ik gebruik Hatchbox PLA van Amazon)

Openbaarmaking: de bovenstaande Amazon-links zijn gelieerde links, wat betekent dat ik zonder extra kosten voor jou een commissie verdien als je doorklikt en een aankoop doet.

Stap 3: GY-906 infrarood temperatuursensor

Ik heb een GY-906 infrarood thermometer sensor gebruikt die een breakout board is voor de MLX90614 contactloze infrarood thermometer van Melexis.

Het breakout-bord is erg goedkoop, gemakkelijk te integreren en de versie van het breakout-bord wordt geleverd met 10K pull-up-weerstanden voor de I2C-interface. Het wordt in de fabriek gekalibreerd met een bereik van -40 tot +125 graden Celsius voor sensortemperatuur en -70 tot 380 graden Celsius voor objecttemperatuur. De nauwkeurigheid van deze sensor is ongeveer 0,5 graad celcius.

Stap 4: Elektronica

Nu je alle benodigde componenten hebt verzameld, is het tijd om alles in elkaar te zetten. Ik zou aanraden om eerst alles op een breadboard te bedraden en als alles goed werkt, ga je gang en soldeer je alles op een perf-board.

Aan de linkerkant hebben we onze laser met een 200 ohm stroombegrenzende weerstand die wordt aangedreven door digitale uitgang 5. Er is ook een standaard kortstondige drukknop die is aangesloten tussen 5V en digitale ingang 2. Er is een 5K pull-down-weerstand zodat wanneer de schakelaar is open, de ingang is niet zwevend en wordt in plaats daarvan ingesteld op 0V.

Aan de rechterkant hebben we onze belangrijkste aan / uit-schakelaar die onze 9V-batterij verbindt met de VIN- en GND-pinnen van de arduino nano. Het OLED-display en de GY-906 infraroodtemperatuursensor zijn beide aangesloten op 3,3V en de SDA-lijnen zijn aangesloten op A4 en SCL op A5. Het oled-display en de GY-906 hebben al pull-up-weerstanden op de I2C-lijnen.

Stap 5: Programmeren

Ik ga ervan uit dat je weet hoe je je arduino nano moet programmeren, maar zo niet, dan zijn er veel geweldige tutorials online beschikbaar.

U moet de volgende bibliotheken installeren om de code te compileren.

1. Adafruits SSD1306

2. Adafruits MLX90614

Het programma leest constant temperatuurgegevens van de MLX90614, maar wordt alleen weergegeven op de OLED wanneer de knop wordt ingedrukt. Als de trekker wordt ingedrukt, wordt de laser ook ingeschakeld om te helpen identificeren welk object wordt gemeten.

Stap 6: 3D-ontwerp/afdrukken/assembleren

Ik ontwierp de weegschaal in Fusion 360.

In de basis van de thermometer is er ruimte voor een 9V-batterij, een aan/uit-schakelaar en ons triggermechanisme dat slechts een simpele drukknop is. De onderplaat klikt op zijn plaats. Er is een gat om de bedrading voor de basiscomponenten naar het bovenste gedeelte van de thermometer te leiden.

Er is een opening voor het OLED-display van 0,96 inch en een voorste gedeelte op de punt van de thermometer voor uw laser en uw MLX90614-sensor. Zowel de laser als de sensor kunnen met een perspassing in het gat worden geplaatst. Het bovenste gedeelte is voor de arduino nano en ik zal eerlijk zijn, ik heb echt de hoeveelheid bedrading onderschat die ik nodig had om verbinding te maken in de kleine hoeveelheid ruimte. Veel draden trokken los toen ik de arduino nano in de kleine ruimte duwde, dus uiteindelijk gebruikte ik een lijmpistool om de draden op hun plaats te houden terwijl ik de nano in de behuizing duwde. Ik zet mijn arduino nano altijd op afstandhouders voor het geval ik hem later wil hergebruiken voor een project, dus de afstandhouders namen veel extra ruimte in beslag die niet nodig zou zijn als je hem permanent op een perf-bord zou solderen. Desalniettemin kreeg ik uiteindelijk alles bedraad en in de behuizing, dus toen pers ik de bovenklep erop.

Dit afdrukken is nogal lastig om het er geweldig uit te laten zien, omdat ik de hoofdbasis heb afgedrukt met de oled-schermzijde naar beneden. De hoek voor het OLED-scherm is vrij hoog, dus ik heb met steunen op de bouwplaat geprint, maar daardoor ziet het oppervlak er niet perfect uit. Het kan gewoon een probleem van mijn printer zijn en ik weet zeker dat het mogelijk is om het er geweldig uit te laten zien als je je printerinstellingen inbelt, maar het kon me niet zoveel schelen, want dit is een hulpmiddel.

Thingiverse-link

Stap 7: Test het uit

Nu je de laser-infraroodthermometer helemaal hebt gemonteerd en geprogrammeerd, is het tijd om hem uit te testen!

Druk op de aan/uit-knop, wacht tot het oled-display is geladen en geniet van je nieuwe thermometer. Overweeg om je te abonneren op mijn YouTube-kanaal om me te steunen en meer projecten/video's te zien. Bedankt voor het lezen!