payaem.ru

Паяем — Все о электронике

Тепловизор своими руками на основе Arduino

Привет.

Здесь представлена статья, в которой описана весьма интересная тема. Это заинтересует любителей электроники и робототехники в частности. С помощью устройства, которое здесь описано, можно распознавать теплоизлучающие объекты и узнавать их температуру.

Тепловизор — это устройство для измерения распределения температуры поверхностей, бесконтактным, визуальным способом. Карта распределения температуры появляется на встроенном в тепловизоре цветном дисплее (либо при помощи последующей передаче данных в компьютер) в виде цветного изображения, где красный цвет указывает на зоны с максимально высокой температурой, а черный либо синий показывает зоны с самой низкой температурой. Такие устройства стоят довольно дорого (несколько штук баксов) и дают возможность определить температуру динамических (движущихся объектов) в режиме настоящего (реального) времени.

Но, такой функционал нужен не всегда и в этой статье описан процесс сборки самодельного сканирующего тепловизора, стоимость этого варианта не превысит 200$. Сканирование какого либо объекта тепловизором займёт около минуты. Этот тепловизор подходит для съёмки статических объектов.

В приборе применяется два сервопривода (для перемещения по вертикали и горизонтали), контроллер Arduino (чтобы обрабатывать сигналы и для передачи данных в ПК), лазерный модуль либо лазерная указка (для того чтобы была видна зона сканирования), сам модуль бесконтактного датчика температуры MLX90614ESF, поворотное устройство, ну и соответственно корпус.

Образец изображений карты температуры поверхностей, которые получены с этого тепловизора

Требуемые элементы (цены и ссылки)

  • Модуль датчика температуры MLX90614ESF-DCI либо MLX90614ESF-BCI:futureelectronics.com 66.60$ (DCI версия) либо digikey.com 73.00$ (BCI версия).
  • Arduino UNO (или же аналог) — 30$Корпус с батарейным отсеком для Arduino — 6.5$
  • Серво двигатель (средний) — 11$Серво двигатель (большой) — 13$
  • Модуль Laser Card — 8$ (можете поменять на лазерную указку)
  • Вебкамера Microsoft LifeCam VX-700
  • Поворотное устройство (2 координаты) Lynxmotion Pan and Tilt Kit: Robotshop.com 9.95$ либо lynxmotion.com 9.95$
  • Датчик MLX90614

MLX90614 — ИК термометр в корпусе TO-39. Даташит PDF.Данные с датчика считываться с помощью шины SMBus либо ШИМ. В данном случае применяется датчик с индексом DCI либо BCI. Питание 3 Вольта. Индекс I указывает на тип форм — фактора, I — с насадкой для создания узкого поля зрения в 5° (смотрите рисунок выше).

Приступаем к сборке нашего тепловизора

  1. Сначала нужно установить плату Arduino в корпус с батарейным отсеком.
  2. С помощью суперклея либо эпоксидного нужно закрепить серводвигатель в пустом пространстве спереди Arduino.
  3. Разместить второй серводвигатель в поворотное устройство и закрепить всю конструкцию на серводвигателе.
  4. Подключите MLX90614 к Arduino. Для этого подсоединяйте Ground к GND, Vin к 3.3V, SDA к pin 4 и SCL к pin 5. Устанавливайте резистор 4.7 кОм от SDA к 3.3V, а второй от SCL к 3.3V. Смотреть схему представленную ниже.

    5. Подключайте Laser Card либо лазерную указку. Лазер необходим для того, чтобы можно было видеть, в каком месте в данный момент тепловизор производит сканирование.

    6. Затем нужно установить вебкамеру и сориентировать её в точности с инфракрасным датчиком и лазером, чтобы они были направлены в одну точку. Всё, изготовление тепловизора закончено.

    Программное обеспечение Arduino

    Скачать скетч, чтобы конфигурировать датчик. После того, как зальёте этот скетч в Arduino, открывайте Serial Monitor и нажимайте клавишу. Программа поменяет настройки EEPROM датчика. Это нужно проделать лишь один раз. После того, как будет видна надпись «Finish» отсоединяйте Arduino от компьютера и подсоедините его опять.

    Программное обеспечение для компьютера

    ПО для компа написано на JAVA, по этой причине вам будет нужно Java Runtime Environement. ПО работает под Windows, Linux или Mac OSX в 32-bit & 64-bit. Но, если запускаете под Windows 64 бит, то желательно поставить 32-битную версию JAVA.

    Скачать всё архивом здесь thermocam

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *