👸🏿 🔯 🌑 Arduino UNO थर्मल इमेजर 🤽🏼 💈 🏎️

प्रस्तावना

यह प्रशिक्षण का 6 वां सेमेस्टर था, हमसे पहले (चूंकि 3 लोगों ने परियोजना पर काम किया था), एक गंभीर कार्य बन गया - एक हार्डवेयर पाठ्यक्रम परियोजना बनाना आवश्यक था। कई अलग-अलग विचार थे: एक कार के लिए एक ऑटोपायलट, एक नाइट विजन डिवाइस, आदि। लेकिन विकल्प एक थर्मल इमेजर पर गिर गया, क्योंकि यह बहुत सरल और बहुत महंगा नहीं निकला। और जिसने अपने व्यक्तिगत थर्मल इमेजर के बारे में सपना नहीं देखा था? इस लेख में, हम इस बारे में बात करेंगे कि कैसे हम घर पर बहुत अच्छी विशेषताओं के साथ एक थर्मल इमेजर को इकट्ठा करने में कामयाब रहे।

ट्रेनिंग

सबसे पहले, यह तय करना आवश्यक था कि हमें एक सस्ती थर्मल इमेजर बनाने के लिए कौन से मॉड्यूल की आवश्यकता है, लेकिन एक ही समय में स्वीकार्य विशेषताएं हैं। नतीजतन, सभी पेशेवरों और विपक्षों का वजन होने के बाद, यह दो इमदादी से बना एक सर्वो ब्रैकेट, एक अवरक्त सेंसर, स्कैन किए गए क्षेत्र की बेहतर स्थिति के लिए एक लेजर, और डिवाइस संकेतों को नियंत्रित करने के लिए Arduino के आधार पर एक थर्मल इमेजर बनाने का निर्णय लिया गया था। आवश्यक मॉड्यूल के बारे में निर्णय लेने के बाद, इसे कहीं न कहीं खरीदना आवश्यक था। जिस अवरक्त संवेदक की हमें आवश्यकता थी, वह दुर्लभ था न कि सबसे सस्ता। लेकिन यह सब प्रसिद्ध चीनी ऑनलाइन स्टोर में पाया गया था, यह केवल पार्सल आने तक इंतजार करने के लिए बना रहा।

सर्किट डिजाइन

अपने विचारों को लागू करने के लिए, हमने Arduino UNO पर रुकने का फैसला किया। हमने इसे चुनने का फैसला किया, क्योंकि हमारे पास पहले से ही इस प्लेटफ़ॉर्म के साथ काम करने का अनुभव था और डिवाइस की त्वरित असेंबली की आवश्यकता थी। आरेख में, पुल-अप रेसिस्टर्स R1 और R2, 4.7 kΩ रेसिस्टर्स का उपयोग करते हैं। MLX90614 बीसीआई को आईआर सेंसर के रूप में चुना गया था। मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण कि यह देखने का एक संकीर्ण क्षेत्र है, और इसके उपयोग में आसानी के कारण भी। साथ ही, सेंसर काफी कॉम्पैक्ट और हल्का है, जो सर्वोस के काम को सुविधाजनक बनाता है, जो पहले से ही छोटे जाम के साथ काम करता था। लेजर और सर्वो ब्रैकेट के लिए, पहले आर्डिनो-संगत मॉड्यूल चुने गए थे। मैं लेजर के साथ भाग्यशाली था (और लेजर के साथ क्या गलत हो सकता है), और सर्वो ड्राइव, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, बहुत अच्छी तरह से नहीं आया है - उन्होंने छोटी आंदोलनों के लिए खराब प्रतिक्रिया व्यक्त की, अक्सर अटक जाते हैं।मुझे खोलना और लुब्रिकेट करना था, जिससे स्थिति में थोड़ा सुधार हुआ।

इमेजर असेंबली

सर्किट की विधानसभा के साथ कोई समस्या नहीं थी। सर्किट को इकट्ठा करने और संचालन क्षमता के लिए परीक्षण किए जाने के बाद, यह अनावश्यक सब कुछ छिपाने के लिए आवश्यक हो गया ताकि सब कुछ स्वीकार्य लगे और कोई अनावश्यक प्रश्न न हो। कई विकल्प थे, लेकिन चूंकि plexiglass का टुकड़ा अनाथ था, इसलिए विकल्प स्पष्ट था। इसलिए, हमने plexiglass से एक केस बनाने का फैसला किया, जिसमें सभी तार और बोर्ड झूठ बोलेंगे, और शीर्ष पर केवल सेंसर और एक लेजर के साथ एक सर्वो ब्रैकेट होगा। हमारी राय में, यह सुंदर और व्यावहारिक रूप से निकला।

असेंबली प्रक्रिया plexiglass की पॉलिशिंग थी (एक बहुत लंबी सैंडिंग ताकि इसके पीछे सब कुछ न देखें)। हमने फ्रेम पर सर्वो ब्रैकेट को ठीक करने का भी निर्णय लिया। इन जोड़तोड़ के बाद, पूरे फ्रेम को केवल गोंद पर रखा गया था।

सभा

इस तरह से हमारी डिवाइस ने पूरी तत्परता के रास्ते पर देखा:

सफलता की राह पर

एक इन्फ्रारेड सेंसर लेजर से जुड़ा था और एक सर्वो ब्रैकेट पर लगाया गया था। तमाम कमियों के बावजूद इस डिजाइन ने खुद को अच्छे स्तर पर दिखाया है। सभी मॉड्यूल, ठेला सर्वो के अपवाद के साथ, उन्हें सौंपे गए कार्यों का प्रदर्शन किया। नतीजतन, हमें ऐसा एक कॉम्पैक्ट डिवाइस मिला है:

तैयार डिवाइस

एक थर्मल इमेजर के साथ काम करें

डिवाइस को नियंत्रित करने का सबसे आसान तरीका कंप्यूटर से इसे नियंत्रित करना है। कंप्यूटर से भी बिजली दी जाती है। सेंसर कॉम डेटा को कॉम पोर्ट पर भेजता है। इसलिए, डिवाइस पर कमांड भेजने और सेंसर से डेटा पढ़ने के लिए एक प्रोग्राम लिखा गया था।
थर्मल इमेजर का एल्गोरिथ्म काफी सरल है:

Arduino कॉम पोर्ट खोलें
हम सेंसर की पोजिशनिंग करते हैं। स्कैन क्षेत्र सेट करने के लिए, 2 बिंदु निर्धारित किए जाते हैं: बॉट - छवि के निचले बाएं बिंदु, मध्य - छवि का केंद्र।
हम स्कैनिंग शुरू करते हैं ("64x48 पिक्सेल" मोड का उपयोग करते समय स्कैनिंग में लगभग 2 मिनट लगते हैं)
हम एक सरणी में सेंसर से प्राप्त डेटा एकत्र करते हैं
हम छवि बनाते हैं

कार्यक्रम इंटरफ़ेस

जैसा कि आप स्क्रीनशॉट में देख सकते हैं, प्रोग्राम इंटरफ़ेस न्यूनतम शैली में बनाया गया है - केवल वह सब कुछ जो आपको काम करने की आवश्यकता है। बटन के नाम खुद के लिए बोलते हैं। जब आप हीट मैप के एक विशिष्ट पिक्सेल पर क्लिक करते हैं, तो उसके अनुरूप तापमान प्रदर्शित किया जाएगा। तापमान के लिए रंग वर्तमान स्कैन परिणामों के सापेक्ष चुने गए हैं, अर्थात्। उच्चतम तापमान लाल रंग में इंगित किया जाएगा, और सबसे कम - नीले रंग में, भले ही ये मान 2-3 डिग्री से भिन्न हों।
मैं थर्मल इमेजर के प्रदर्शन की जांच कैसे कर सकता हूं? बेशक, इसके एक निर्माता को स्कैन किया गया है! जैसा कि आप ऊपर प्रस्तुत गर्मी के नक्शे से देख सकते हैं, सबसे गर्म स्थान माथे है - जितना कि 33.42 .। सेंसर की "रेंज" के साथ कुछ समस्याएं हैं - 50 सेमी से अधिक की दूरी पर, परिणामों में एक बड़ी त्रुटि है। लेकिन करीब सीमा पर, तापमान संकेतक बहुत सटीक रूप से निर्धारित किए जाते हैं।

नीचे आप डिवाइस के संचालन का एक और उदाहरण देख सकते हैं:

कांच

जैसा कि स्कैन से पता चलता है, ग्लास के अंदर पानी का तापमान 38 डिग्री है।

गर्म गिलास

और यहाँ एक वीडियो है जो इमेजर का प्रदर्शन कर रहा है:

रुचि रखने वालों के लिए, फर्मवेयर और एप्लिकेशन के स्रोत कोड के लिंक दिए गए हैं:

फर्मवेयर
आवेदन

परिणाम

हमारे पास एक उपकरण है जिसकी सहायता से आप छोटी स्थिर वस्तुओं को स्कैन कर सकते हैं। लेकिन इसके नुकसान भी हैं - यह बड़ी वस्तुओं के लिए पूरी तरह से अनुपयुक्त है, और यदि वस्तु चलती है, तो सही तस्वीर प्राप्त करने का मामूली मौका भी नहीं है। हालांकि, इस उपकरण का निस्संदेह लाभ इसकी सस्ताता है। सभी औद्योगिक थर्मल इमेजर्स की लागत कई हजार डॉलर है, कभी-कभी कई दसियों हजार। और एक सामान्य व्यक्ति के लिए, एक औद्योगिक थर्मल इमेजर पूरी तरह से बेकार है, एक सप्ताह के लिए लाड़ प्यार करता है और इसे एक शेल्फ पर धूल डालता है। और घरेलू प्रयोगों के लिए, हमारा उपकरण पर्याप्त, सस्ता और सरल होगा।

Arduino UNO थर्मल इमेजर