Arduino लेजर इन्फ्रारेड थर्मामीटर: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

इस प्रोजेक्ट में मैं आपको दिखाऊंगा कि कस्टम 3D प्रिंटेड एनक्लोजर के साथ डिजिटल लेजर इंफ्रारेड थर्मामीटर कैसे बनाया जाता है!

चरण 1: परिचय

किसी वस्तु की सतह के तापमान को निर्धारित करने के लिए कई कार्य वातावरणों में इन्फ्रारेड थर्मामीटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कई बार मशीन या इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में, बढ़ता तापमान पहले संकेतों में से एक है कि कुछ गलत है। एक इन्फ्रारेड थर्मामीटर के साथ एक त्वरित गैर-संपर्क जांच आपको बता सकती है कि मशीन के तापमान के साथ क्या हो रहा है ताकि स्थायी क्षति होने से पहले आप बंद कर सकें।

इन्फ्रारेड विकिरण विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम पर मौजूद एक अन्य प्रकार का विकिरण है। हम इसे नहीं देख सकते हैं, लेकिन अगर आप अपना हाथ स्टोव टॉप जैसी गर्म चीज के पास रखते हैं, तो आप अवरक्त विकिरण के प्रभाव को महसूस कर रहे होंगे। सभी वस्तुएं अवरक्त विकिरण के रूप में ऊर्जा का उत्सर्जन करती हैं। अधिकांश हैंडहेल्ड थर्मामीटर एक वस्तु से प्रकाश को थर्मोपाइल पर केंद्रित करने के लिए एक लेंस का उपयोग करते हैं जो आईआर विकिरण को अवशोषित करता है। जैसे-जैसे अधिक IR ऊर्जा अवशोषित होती है, उतनी ही गर्म होती जाती है और ऊष्मा का स्तर विद्युत संकेत में परिवर्तित हो जाता है जो अंततः तापमान रीडिंग में परिवर्तित हो जाता है।

मैं दूसरे दिन एक सर्किट पर काम कर रहा था और मेरे पास एक घटक था जो बहुत गर्म हो रहा था। मैं घटक का तापमान जानना चाहता था लेकिन चूंकि मेरे पास इन्फ्रारेड थर्मामीटर नहीं है, इसलिए मैंने अपना खुद का निर्माण करने का फैसला किया। इसमें एक कस्टम 3D प्रिंटेड एनक्लोजर है जिससे कोई भी इसे प्रिंट कर सकता है और घर पर ही असेंबल कर सकता है।

यह एक सरल परियोजना है और इसे सेंसर, 3डी डिजाइन/प्रिंटिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रोग्रामिंग में एक महान परिचय के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

अस्वीकरण: स्पष्ट रूप से चिकित्सा उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। यह परियोजना केवल मनोरंजन के लिए है और यदि आपको चिकित्सा उपयोग के लिए एक इन्फ्रारेड थर्मामीटर की आवश्यकता है, तो एक ऐसा ऑर्डर करें जो चिकित्सा मानकों/परीक्षणों को पूरा करता हो।

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चरण 2: आवश्यक घटक

इस परियोजना के लिए आवश्यक घटक नीचे दिए गए हैं:

1. क्षणिक बटन स्विच अमेज़न

2. रेसिस्टर्स (5K ओम, 200 ओम) Amazon

3. 5 वी लेजर अमेज़ॅन

4. अरुडिनो नैनो अमेज़न

5. ऑन / ऑफ स्विच अमेज़न

6. OLED 0.96 स्क्रीन अमेज़न

7. GY-906 तापमान सेंसर (या उचित कैपेसिटर / प्रतिरोधों के साथ MLX90614 सेंसर) Amazon

8. 9वी बैटरी अमेज़न

९. ३डी प्रिंटर/फिलामेंट (मैं अमेज़ॅन से हैचबॉक्स पीएलए का उपयोग करता हूं)

प्रकटीकरण: ऊपर दिए गए अमेज़ॅन लिंक सहबद्ध लिंक हैं, जिसका अर्थ है कि आपके लिए कोई अतिरिक्त कीमत नहीं है, यदि आप क्लिक करते हैं और खरीदारी करते हैं तो मैं एक कमीशन अर्जित करूंगा।

चरण 3: GY-906 इन्फ्रारेड तापमान सेंसर

मैंने GY-906 इन्फ्रारेड थर्मामीटर सेंसर का उपयोग किया है जो Melexis द्वारा MLX90614 गैर-संपर्क अवरक्त थर्मामीटर के लिए एक ब्रेकआउट बोर्ड है।

ब्रेकआउट बोर्ड बहुत सस्ता है, एकीकृत करने में आसान है, और ब्रेकआउट बोर्ड संस्करण I2C इंटरफ़ेस के लिए 10K पुल अप रेसिस्टर्स के साथ आता है। यह सेंसर तापमान के लिए -40 से +125 डिग्री सेल्सियस और ऑब्जेक्ट तापमान के लिए -70 से 380 डिग्री सेल्सियस के साथ फैक्ट्री कैलिब्रेटेड आता है। इस सेंसर की सटीकता लगभग.5 डिग्री सेल्सियस है।

चरण 4: इलेक्ट्रॉनिक्स

अब जब आपने सभी आवश्यक घटकों को इकट्ठा कर लिया है, तो सब कुछ एक साथ इकट्ठा करना शुरू करने का समय आ गया है। मैं पहले एक ब्रेडबोर्ड पर सब कुछ वायरिंग करने की सलाह दूंगा और फिर एक बार जब सब कुछ ठीक से काम कर रहा हो तो आगे बढ़ें और एक पूर्ण बोर्ड पर सब कुछ मिलाप करें।

बाईं ओर हमारे पास हमारा लेजर है जिसमें 200 ओम करंट लिमिटिंग रेसिस्टर डिजिटल आउटपुट 5 से संचालित होता है। एक मानक क्षणिक पुश बटन भी है जो 5V और डिजिटल इनपुट 2 के बीच जुड़ा हुआ है। एक 5K पुल डाउन रेसिस्टर है ताकि जब स्विच खुला है, इनपुट फ्लोटिंग नहीं है और इसके बजाय 0V पर सेट किया जाएगा।

दाईं ओर हमारा मुख्य ऑन / ऑफ स्विच है जो हमारी 9V बैटरी को arduino नैनो के VIN और GND पिन से जोड़ता है। OLED डिस्प्ले और GY-906 इंफ्रारेड तापमान सेंसर दोनों 3.3V से जुड़े हैं और SDA लाइनें A4 और SCL से A5 से जुड़ी हैं। पुराने डिस्प्ले और GY-906 में पहले से ही I2C लाइनों पर पुल-अप रेसिस्टर्स हैं।

चरण 5: प्रोग्रामिंग

मैं मान लूंगा कि आप अपने arduino नैनो को प्रोग्राम करना जानते हैं, लेकिन यदि नहीं, तो ऑनलाइन कई बेहतरीन ट्यूटोरियल उपलब्ध हैं।

कोड को संकलित करने के लिए आपको निम्नलिखित पुस्तकालयों को स्थापित करने की आवश्यकता होगी।

1. एडफ्रूट्स एसएसडी1306

2. एडफ्रूट्स MLX90614

प्रोग्राम लगातार MLX90614 से तापमान डेटा पढ़ रहा है लेकिन बटन ट्रिगर दबाए जाने पर केवल OLED पर प्रदर्शित होता है। यदि ट्रिगर दबाया जाता है, तो लेजर भी यह पहचानने में मदद करता है कि किस वस्तु को मापा जा रहा है।

चरण 6: 3D डिज़ाइन/प्रिंट/इकट्ठा करना

मैंने फ़्यूज़न 360 में स्केल डिज़ाइन किया है।

थर्मामीटर के बेस में 9वी बैटरी, ऑन/ऑफ स्विच और हमारे ट्रिगर मैकेनिज्म के लिए जगह होती है जो कि एक साधारण क्षणिक पुश बटन है। बेस कवर जगह में आ जाएगा। थर्मामीटर के शीर्ष भाग में आधार घटकों के लिए तारों को रूट करने के लिए एक छेद है।

आपके लेजर और आपके MLX90614 सेंसर के लिए.96 इंच OLED डिस्प्ले और थर्मामीटर की नोक पर एक फ्रंट सेक्शन है। लेजर और सेंसर दोनों को छेद में फिट करके दबाया जा सकता है। शीर्ष खंड आर्डिनो नैनो के लिए है और मैं ईमानदार रहूंगा, मैंने वास्तव में कम मात्रा में अंतरिक्ष में कनेक्ट करने के लिए आवश्यक तारों की मात्रा को कम करके आंका। जब मैंने आर्डिनो नैनो को छोटी जगह में धकेला तो बहुत सारे तार खो गए थे इसलिए मैंने नैनो को बाड़े के अंदर धकेलते हुए तारों को पकड़ने के लिए गोंद बंदूक का उपयोग किया। मैं हमेशा अपने arduino नैनो को गतिरोध पर रखता हूं, अगर मैं इसे बाद में लाइन के नीचे एक परियोजना के लिए पुन: उपयोग करना चाहता हूं, तो गतिरोध ने अतिरिक्त कमरे को ले लिया, जिसकी आवश्यकता नहीं होगी यदि आप इसे एक पूर्ण बोर्ड पर स्थायी रूप से मिलाप करते हैं। फिर भी, अंततः मुझे सब कुछ तार-तार कर दिया गया और बाड़े में, इसलिए फिर मैं शीर्ष कवर को फिट करने के लिए दबाता हूं।

इसे प्रिंट करना एक तरह से बहुत अच्छा दिखने के लिए मुश्किल है, क्योंकि मुख्य आधार जिसे मैंने पुराने स्क्रीन के साथ मुद्रित किया था, नीचे की ओर था। OLED स्क्रीन के लिए कोण काफी अधिक है इसलिए मैंने बिल्ड प्लेट पर सपोर्ट के साथ प्रिंट किया लेकिन इससे सतह एकदम सही से कम दिखती है। यह सिर्फ मेरे प्रिंटर का एक मुद्दा हो सकता है और मुझे यकीन है कि यदि आप अपनी प्रिंटर सेटिंग्स में डायल करते हैं तो यह बहुत अच्छा लग रहा है, लेकिन मुझे वास्तव में ज्यादा परवाह नहीं है क्योंकि यह एक उपकरण है।

थिंगविवर्स लिंक

चरण 7: इसका परीक्षण करें

अब जब आपके पास लेजर इन्फ्रारेड थर्मामीटर है जो सभी इकट्ठे और प्रोग्राम किए गए हैं, तो इसका परीक्षण करने का समय आ गया है!

पावर बटन दबाएं, पुराने डिस्प्ले के लोड होने की प्रतीक्षा करें और अपने नए थर्मामीटर का आनंद लें। कृपया मेरा समर्थन करने और अधिक प्रोजेक्ट/वीडियो देखने के लिए मेरे यूट्यूब चैनल की सदस्यता लेने पर विचार करें। पढ़ने के लिए धन्यवाद!