ИК термометър без контакт: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Моето местно министерство на здравеопазването се свърза с мен, защото се нуждаеха от начин за ежедневно проследяване на телесната температура на здравето на служителите си по време на кризата Covid-19 през 2020 г. Нормалните, готови инфрачервени термометри започнаха да са оскъдни в доставките, така че ме попитаха дали мога да направя дизайн за DIY версия.

Този дизайн до голяма степен разчита на работата, извършена от Aswinth Raj в тази публикация:

Исках да направя някои промени в дизайна по няколко значими начина: Исках да направя корпуса възможно най -бърз за производство, залагайки на лазерно изрязан плосък дизайн върху 3D печат. Като се има предвид, че доставките в момента са напрегнати, исках да сваля останалата част от спецификацията до възможно най -устойчива и евтина. Смених оригиналния Arduino Micro с генеричния Arduino Nano. Обикновено бих се застъпил за оригинален хардуер на Arduino, но тук евтиното повсеместно присъствие има повече смисъл. Нека поговорим за сензора MLX90614 - особено за конкретното му обозначение. Изключително разпространената версия на BAA има зрително поле от 90 градуса, което е напълно неадекватно за този проект. Тази документация използва обозначението BCH, което използва 12 градуса FOV и отчита по -надеждни показания на температурата. Към момента на това писане, запасите не достигат тази версия, но продължете да проверявате в Digikey и Mouser за доставки.

Консумативи

1x IR термосензор MLX 90614-BCH

1x версия на Arduino Nano CH340:

1x 128x64 OLED i2c дисплей

1x лазерен диод

1x.1uF кондензатор

1x 9v конектор за батерията

1x временен бутон

Тел за свързване

9v батерия

3 мм балтийски брезов шперплат

Стъпка 1: Стъпка 1: Лазерно изрязване на корпуса

Добре, наистина можете да направите тази част по всяко време преди последните стъпки, но ако не искате да чакате лепилото да изсъхне, направете това първо, докато сглобите електрониката. Всичко трябва да се побере на едно парче 6x8 инчова балтийска бреза с дебелина 3 мм. Можете да намерите връзка към SVG файла на тази страница. Моля, свържете се с мен, ако помагате директно на медицински специалисти и нямате достъп до лазер. Можем да измислим нещо.

Стъпка 2: Стъпка 2: Сглобете корпуса

Сглобих корпуса с помощта на лепило за дърво, но можете да използвате и CA, в зависимост от вашите предпочитания.

Първо искате да залепите двете парчета отвори заедно. Уверете се, че са перфектно подравнени един с друг, и изчистете всяко просмукване на лепило в отворите, преди да изсъхнат напълно. Може също да се наложи да подрежете слотовете в двата странични панела, за да сте сигурни, че те се вписват правилно. (Снимки 1 и 2)

Ще направи живота ви много по -лесен, ако изстискате локва дървесно лепило върху пластмасова скрап или найлонова торбичка и след това я нанесете с клечка за зъби или четка. Няма да ви трябват много, така че не искате той да навлиза навсякъде. След това поставете предния отвор в един от страничните панели, залепвайки свързващите повърхности. След това поставете в долния панел, като се уверите, че люкът е обърнат към гърба, като накрая се монтира в задния панел, като се уверите, че назъбената страна е обърната нагоре. (Снимки 3, 4 и 5)

Има само още два панела, които да се поберат - задния панел на дръжката и след това основата на дръжката. Първо направете задния панел на дръжката, с отвора, обърнат към горната част на устройството, и накрая основата на дръжката. Накрая нанесете лепило върху всички горни повърхности и след това поставете другата странична плоча върху всички пластини. Затегнете го заедно и оставете лепилото да стегне поне един час. (Снимки 6, 7 и 8)

Стъпка 3: Стъпка 3: Съберете вашите материали

Тази схема има много събития и запояването е доста стегнато, така че си струва да отделите малко време, за да разберете всичко, за да се уверите, че работи, преди да започнете да правите промени, към които не можете да се върнете. Първото изображение е общата електрическа схема. Използваме широко щифтовете A4 и A5 на Arduino Nano за i2c функционалност, 5v и 3.3v щифтове и няколко други. (Снимка 1)

Първо, запоявайте IR сензора. Ако вашият сензор не е свързан към печатна платка, ще трябва да запоите собствените си връзки към проводниците. Информационният лист не е добър за идентифициране дали гледате отпред или отзад на сензора, така че използвайте анотираната снимка като ръководство, като използвате раздела за справка. За по -голяма последователност ще използвам жълти проводници за SCL връзки и сини за SDA за i2c връзки. Запоявайте всичко за проводници към някои гъвкави проводници и след това използвайте термосвиване, за да изолирате конекторите. Подрежете проводниците на приблизително 3 инча. (Снимки 2 и 3) След това искаме да свържем проводници към OLED дисплея. Ако вашият е дошъл с предварително инсталирани щифтове за заглавки, разпаяйте ги и ги откачете - ще искаме постоянни запоени връзки. Отново използвайте жълти проводници за SCL и сини за SDA. (Снимки 4 и 5) Ако вашият Arduino Nano не идва с прикрепени заглавки, сега е подходящият момент да прикачите някои. Използвайте макет, за да им помогнете да останат подравнени, докато ги запоявате на място. (Снимки 6, 7 и 8)

Стъпка 4: Стъпка 4: Заредете и тествайте кода си

Ако вашият сензор MLX90614 не е бил снабден с пробивна платка, имате нужда от.1uF кондензатор за свързване на 3.3v и земни връзки. Уверете се, че е на мястото си в макета, преди да захранвате веригата си.

Ако вашият Arduino Nano има чипсет CH340, (Снимка 1), може да се наложи да инсталирате конкретни драйвери, преди да можете да програмирате платката. Потърсете чипа в долната част на дъската. Можете да намерите драйвера и инструкции за инсталирането му тук:

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

В зависимост от версията на платката може да се наложи да превключвате между текущите версии на ATmega328P и ATmega328P (стар буутлоудър). (Снимка 2) Ако кодът ви се зареди успешно, трябва да видите температурата, съобщена на OLED екрана. (Снимка 3)

Можете да намерите кода в долната част на тази страница. Има две различни версии, една за Фаренхайт и друга за Centigrade.

Стъпка 5: Стъпка 5: Постоянно запояване

Добре, нека започнем да изграждаме трайна верига. Започнете с измерване на вашия perfboard. Използвам дъска без предварително свързани следи. повече работа е да направите всичките си връзки, но ви дава малко повече гъвкавост в оформлението ви. Започнете, като поставите Nano в перфорираната дъска и направете няколко измервания, преди да го отрежете. Ще ви трябват поне три реда щифтове от аналоговата страна на дъската. Мислех, че трябва да държа един ред отворен от другата страна, но се оказа, че не го направих, така че в крайна сметка го отрязах, за да спестя място. Запояйте всички щифтове към перфборда. След това направете постоянните спойки за инфрачервения сензор, включително кондензатора и земята. Сензорът трябва да се захранва от 3.3V щифт. (Снимки 1-5) След това свържете OLED сензора. Може да се захранва от 5V щифт. След това добавете лазерния диод, директно свързан от 5v към земята. И накрая, свържете проводника в конектора на 9v батерията. Червеното е свързано към щифта Vin и заземяване към земята. Можете да свържете батерията си, за да проверите дали всичко работи правилно. (Снимки 6, 7 и 8)

Стъпка 6: Стъпка 6а: Окончателно сглобяване (иш)

Сега, когато сте завършили завършената верига и работите и сте построили корпуса си, е време да сглобите това нещо. Първо първо: поставете лазерния диод в долния, по -малък отвор в предната част на отвора. Това вече трябва да е плътно прилепнало, но не боли да го закрепите с парче горещо лепило. Преди да стигнете твърде далеч, пуснете конектора на 9v батерия, с прилично малко провисване на проводника, надолу в отвора и в дръжката. (Снимки 1-4) След това поставете IR сензора в по-големия отвор, като го закрепите и с малко горещо лепило. Нанесете малко горещо лепило върху задната плоча на корпуса и го използвайте, за да намалите дисплея. Можете да използвате допълнително лепило около монтажните отвори, ако не се чувства достатъчно сигурно. И накрая, използвайте още няколко глътки горещо лепило, за да закрепите arduino и перфборд в човешкото тяло на заграждението. (Снимки 6-8)

Стъпка 7: Стъпка 6б: Final_final Assembly

Сега, когато всичко е заедно в горната част на заграждението, е време да се съсредоточим върху долната част.

Нарежете заземяващия проводник на конектора на 9v батерията и отстранете кабелите. Запоявайте ги към съединителите на бутон за натискане. Прокарайте го през отвора в дръжката, така че бутонът да е обърнат напред, след което го закрепете с помощта на ключалката и гайката. (Снимки 1-4) Накрая поставете батерията и я поставете в пролуката в дръжката. Можете да го закрепите с малко лента, ако искате да го предпазите от изпадане. (Снимка 5)

Стъпка 8: Използване и най -добри практики

Вероятно очевидно, но все пак напълно необходимо отказ от отговорност: ТОВА НЕ Е МЕДИЦИНСКО ОБОРУДВАНЕ И НЕ СЪМ ПРОИЗВОДИТЕЛ НА МЕДИЦИНСКО ОБОРУДВАНЕ.

Доста съм доволен от точността и последователността на това устройство, но ако използвате това за проверка на температурите на хората, особено сега по време на пандемията Covid-19 през 2020 г., отделете време да се запознаете с температурите, докладвани от устройството и създайте свои собствени изходни линии. В най -добрия случай това устройство не трябва да се използва за замяна на медицински термометър. Тя трябва да се използва, за да се определи дали дадено лице трябва да бъде подложено на по -задълбочен и по -надежден медицински контрол.

Освен това трябва да приближите устройството възможно най -близо до обекта си - в идеалния случай в рамките на 2-4 инча. Включих лазер за точност, но инфрачервеният лъч е все още широк 12 градуса и искате обектът ви да запълни този лъч колкото е възможно повече. Надявам се, че това ви помага. Моля, изпратете ми обратна връзка, ако го използвате на практика, за да мога да актуализирам проекта. Бъдете в безопасност, защитавайте семейството си, подкрепяйте общността си и продължете да правите.