Termometer IR Tanpa Kontak: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Departemen Kesehatan setempat menghubungi saya karena mereka membutuhkan cara untuk melacak suhu tubuh kesehatan karyawan mereka setiap hari selama krisis Covid-19 2020. Biasanya, termometer IR yang dijual di pasaran mulai langka, jadi saya ditanya apakah saya bisa membuat desain untuk versi DIY.

Desain ini sangat bergantung pada pekerjaan yang dilakukan oleh Aswinth Raj dalam posting ini:

Saya ingin membuat beberapa perubahan desain dalam beberapa cara penting: Saya ingin membuat enklosur secepat mungkin untuk diproduksi, memilih desain paket datar potong laser daripada pencetakan 3d. Mengingat bahwa jalur pasokan saat ini sedang tegang, saya ingin membawa sisa BOM ke yang berkelanjutan dan semurah mungkin. Saya telah menukar Arduino Micro asli dengan Arduino Nano generik. Biasanya saya menganjurkan perangkat keras Arduino asli, tetapi di sini, menjadi murah dan ada di mana-mana lebih masuk akal. Mari kita bicara tentang sensor MLX90614 - terutama penunjukan spesifiknya. Versi BAA yang sangat umum memiliki bidang pandang 90 derajat yang sama sekali tidak memadai untuk proyek ini. Dokumentasi ini menggunakan penunjukan BCH, yang menggunakan FOV 12 derajat dan melaporkan pembacaan suhu yang lebih andal. Sampai tulisan ini dibuat, stok telah menipis pada versi ini, tetapi tetap periksa Digikey dan Mouser untuk persediaan.

Perlengkapan

1x MLX 90614-BCH IR sensor termal

1x versi Arduino Nano CH340:

Layar OLED i2c 1x 128x64

1x Dioda Laser

1x.1uF kapasitor

1x konektor baterai 9v

1x tombol tekan sementara

Kawat penghubung

baterai 9v

Kayu lapis birch baltik 3mm

Langkah 1: Langkah 1: Potong Laser Enclosure

Oke, Anda sebenarnya dapat melakukan bagian ini kapan saja sebelum langkah terakhir, tetapi jika Anda tidak ingin menunggu lem mengering, lakukan ini terlebih dahulu saat Anda merakit elektronik. Semuanya harus muat pada sepotong Birch Baltik 6x8 inci dengan ketebalan 3mm. Anda dapat menemukan tautan ke file SVG di halaman ini. Silakan hubungi saya jika Anda secara langsung membantu profesional medis dan Anda tidak memiliki akses ke laser. Kita bisa menyelesaikan sesuatu.

Langkah 2: Langkah 2: Pasang Enklosur

Saya merakit enklosur menggunakan lem kayu, tetapi Anda juga dapat menggunakan CA, tergantung pada preferensi Anda.

Pertama, Anda ingin merekatkan kedua bagian aperture menjadi satu. Pastikan mereka benar-benar sejajar satu sama lain, dan bersihkan semua rembesan lem di lubang sebelum benar-benar kering. Anda mungkin juga perlu mengarsipkan slot di dua panel samping untuk memastikan slot tersebut terpasang dengan benar. (Gambar 1 & 2)

Ini akan membuat hidup Anda jauh lebih mudah jika Anda memeras genangan lem kayu pada beberapa plastik bekas atau kantong plastik dan kemudian menerapkannya dengan tusuk gigi atau kuas. Anda tidak akan membutuhkan banyak, jadi Anda tidak ingin itu menyebar ke mana-mana. Selanjutnya paskan bukaan depan ke salah satu panel samping, rekatkan permukaan perkawinan. Kemudian pas di panel bawah, pastikan palka menghadap ke belakang, akhirnya pas di panel belakang, pastikan sisi berlekuk menghadap ke atas. (Gambar 3, 4 dan 5)

Hanya ada dua panel lagi untuk dipasang - bidang belakang pegangan dan kemudian dasar pegangan. Pertama-tama lakukan bidang belakang pegangan, dengan lubang menghadap ke atas unit, dan terakhir dasar pegangan. Terakhir, oleskan lem ke semua permukaan atas dan kemudian pasang pelat samping lainnya di atas semua tab. Jepit bersama-sama dan biarkan lem menempel setidaknya selama satu jam. (Gambar 6, 7, dan 8)

Langkah 3: Langkah 3: Kumpulkan Bahan Anda

Sirkuit ini memiliki banyak hal yang terjadi, dan penyolderan cukup ketat, jadi ada baiknya meluangkan waktu sejenak untuk membuat papan tempat memotong roti semuanya untuk memastikannya berfungsi sebelum Anda mulai membuat perubahan yang tidak dapat Anda lakukan kembali. Gambar pertama adalah diagram rangkaian keseluruhan. Kami banyak menggunakan pin A4 dan A5 Arduino Nano untuk fungsionalitas i2c, pin 5v dan 3.3v, dan beberapa lainnya. (Gambar 1)

Pertama, solder sensor IR. Jika sensor Anda tidak terpasang ke PCB, Anda harus menyolder koneksi Anda sendiri ke konduktor. Lembar data tidak bagus dalam mengidentifikasi apakah Anda melihat bagian depan atau belakang sensor, jadi gunakan foto beranotasi sebagai panduan, gunakan tab untuk referensi. Demi konsistensi, saya akan menggunakan kabel kuning untuk koneksi SCL dan Biru untuk SDA untuk koneksi i2c. Solder semua konduktor ke beberapa kabel fleksibel, lalu gunakan heat shrink untuk mengisolasi konektor. Potong kabel menjadi kira-kira 3 inci. (Gambar 2 & 3) Selanjutnya kita ingin menghubungkan kabel ke layar OLED. Jika pin header Anda sudah terpasang sebelumnya, putuskan soldernya dan lepaskan - kami akan menginginkan koneksi solder permanen. Sekali lagi, gunakan kabel kuning untuk SCL dan biru untuk SDA. (Gambar 4 dan 5) Jika Arduino Nano Anda tidak dilengkapi header, sekarang saat yang tepat untuk memasangnya. Gunakan papan tempat memotong roti untuk membantu mereka tetap sejajar saat Anda menyoldernya di tempatnya. (Gambar 6, 7, dan 8)

Langkah 4: Langkah 4: Muat dan Uji Kode Anda

Jika sensor MLX90614 Anda tidak dilengkapi dengan papan breakout, Anda memerlukan kapasitor.1uF untuk menjembatani koneksi 3.3v dan ground. Pastikan itu ada di papan tempat memotong roti Anda sebelum memberi daya pada sirkuit Anda.

Jika Arduino Nano Anda memiliki chipset CH340, (Gambar 1) Anda mungkin perlu menginstal driver tertentu sebelum Anda dapat memprogram board. Cari chip di bagian bawah papan. Anda dapat menemukan driver dan instruksi untuk menginstalnya di sini:

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

Bergantung pada versi papan, Anda mungkin perlu beralih antara versi ATmega328P dan ATmega328P (bootloader lama) saat ini. (Gambar 2) Jika kode Anda berhasil dimuat, Anda akan melihat suhu yang dilaporkan di layar OLED. (Gambar 3)

Anda dapat menemukan kode di bagian bawah halaman ini. Ada dua versi berbeda, satu untuk Fahrenheit dan satu lagi untuk Celcius.

Langkah 5: Langkah 5: Solder Permanen

Oke, mari kita mulai membangun sirkuit yang tahan lama. Mulailah dengan mengukur perfboard Anda. Saya menggunakan papan tanpa jejak yang terhubung sebelumnya. itu lebih bekerja untuk membuat semua koneksi Anda, tetapi memberi Anda sedikit lebih banyak fleksibilitas dalam tata letak Anda. Mulailah dengan menempatkan Nano Anda ke perfboard dan membuat beberapa pengukuran sebelum Anda memangkasnya. Anda akan menginginkan setidaknya tiga baris pin di sisi Analog papan Anda. Saya pikir saya harus membiarkan satu baris tetap terbuka di sisi lain, tetapi ternyata tidak jadi saya akhirnya memangkasnya untuk menghemat ruang. Solder semua pin ke perfboard. Kemudian buat sambungan solder permanen untuk sensor IR, termasuk kapasitor dan sambungan ground. Sensor harus daya dari pin 3.3v. (Gambar 1-5) Kemudian pasang sensor OLED. Itu dapat memberi daya dari pin 5v. Kemudian tambahkan dioda laser, yang terhubung langsung dari 5v ke ground. Terakhir, sambungkan konektor baterai 9v. Merah terhubung ke pin Vin, dan ground ke ground. Anda dapat menghubungkan baterai Anda untuk memverifikasi semuanya bekerja dengan benar. (Gambar 6, 7, dan 8)

Langkah 6: Langkah 6a: Majelis Akhir (ish)

Sekarang setelah Anda menyelesaikan sirkuit Anda disolder dan bekerja, dan enklosur Anda dibangun, saatnya untuk merakit benda ini. Hal pertama yang pertama: masukkan dioda laser ke bagian bawah, lubang yang lebih kecil di bagian aperture depan. Ini seharusnya sudah pas, tetapi tidak ada salahnya untuk mengamankannya dengan setetes lem panas. Sebelum Anda melangkah lebih jauh, jatuhkan konektor baterai 9v, dengan sedikit kabel yang longgar, ke dalam lubang dan ke pegangan. (Gambar 1-4)Selanjutnya, pasang sensor IR ke dalam lubang yang lebih besar, kencangkan juga dengan sedikit lem panas. Oleskan sedikit lem panas ke pelat belakang enklosur dan gunakan untuk menempelkan layar. Anda dapat menggunakan lem ekstra di sekitar lubang pemasangan jika dirasa tidak cukup aman. Terakhir, gunakan beberapa gumpalan lem panas lagi untuk membantu mengamankan arduino dan perfboard ke dalam bodi pria enklosur. (Gambar 6-8)

Langkah 7: Langkah 6b: Final_final Assembly

Sekarang semuanya sudah menyatu di bagian atas enklosur, saatnya untuk fokus pada bagian bawah.

Potong kabel ground dari konektor baterai 9v dan lepaskan kabelnya. Solder ke konektor tombol tekan. Masukkan melalui lubang di pegangan sehingga tombol menghadap ke depan, lalu kencangkan menggunakan mesin cuci kunci dan mur. (Gambar 1-4) Terakhir, pasang baterai dan masukkan ke celah di pegangan. Anda dapat mengamankannya dengan sedikit selotip jika Anda ingin agar tidak jatuh. (Gambar 5)

Langkah 8: Penggunaan dan Praktik Terbaik

Penafian mungkin jelas tetapi masih sangat diperlukan: INI BUKAN ALAT MEDIS DAN SAYA BUKAN PRODUSEN ALAT MEDIS.

Saya cukup senang dengan keakuratan dan konsistensi perangkat ini, tetapi jika Anda menggunakan ini untuk memeriksa suhu orang, terutama sekarang selama pandemi Covid-19 2020, luangkan waktu untuk membiasakan diri dengan suhu yang dilaporkan oleh perangkat dan membangun dasar Anda sendiri. Paling-paling, perangkat ini tidak boleh digunakan untuk menggantikan termoeter medis. Ini harus digunakan untuk menentukan apakah seseorang harus berada di bawah pengawasan medis yang lebih dalam dan lebih dapat diandalkan.

Selain itu, Anda harus menempatkan perangkat sedekat mungkin dengan subjek Anda - idealnya dalam jarak 2-4 inci. Saya telah menyertakan laser untuk akurasi, tetapi sinar IR masih lebar 12 derajat, dan Anda ingin subjek Anda mengisi sinar itu sebanyak mungkin. Saya harap ini membantu Anda. Kirimkan saya umpan balik jika Anda menggunakannya dalam praktik sehingga saya dapat memperbarui proyek. Tetap aman, lindungi keluarga Anda, dukung komunitas Anda, dan terus berkarya.