Bezkontaktní inteligentní ir teploměr využívající Arduino a Android - ukládejte a sdílejte výsledky s obrázky

Aktuální scénář COVID-19 není třeba nijak představovat. I když se každý snaží ze všech sil posunout vpřed, je důležité jednat zodpovědně a tento problém řešit společně. Dnes je na mnoha veřejných místech a na jiných shromážděních běžné preventivně vyšetřovat jedince na tělesnou teplotu jako preventivní opatření ke kontrole horečky. Zařízení, které se k tomu používá, se nazývá bezkontaktní infračervený teploměr. Mnozí si možná všimli, že po tomto produktu je obrovský nárůst poptávky, ale není příliš těžké postavit si svůj vlastní, který by mohl nejen sloužit svému účelu, ale také poskytnout užitečnější funkce než ty komerční. Dříve (dlouho před vypuknutím) jsme také postavili ruční bezkontaktní IR teploměrovou pistoli, můžete si to také zkontrolovat, pokud máte zájem.

Cílem tohoto výukového programu je tedy navrhnout levný a snadno sestavitelný bezkontaktní teploměr, který dokáže měřit tělesnou teplotu, zaznamenávat je do aplikace Excel spolu s obrázkem jednotlivců, aby bylo možné záznam snadno sdílet s příslušnými orgány. Zajímavé právo !! Začněme….

Nízké náklady a snadné sestavení - aplikace pro Android pro záchranu

Rychlým pohledem můžeme na teploměru rozlišit některé důležité části, konkrétně IR teplotní senzor, mikrokontrolér, displej, ovladač displeje a baterii. Nyní je naším cílem snížit náklady a nejdražším materiálem (v době dokumentace) je samotný snímač teploty IR. Je smutné, že i když zde jako výrobce není mnoho možností, které byste mohli rychle oslovit, kromě MLX90614 a MLX90615. Na druhou stranu, pokud jste v pořádku s používáním analogového senzoru, budete mít mnoho levnějších alternativ, ale nebude snadné sestavit a kalibrovat zařízení, volba je zde na vás. V tomto tutoriálu budeme používat senzor MLX90615 od Melexis.

S vybraným senzorem nám zbývá pouze mikrokontrolér, displej a baterie. Rozhodli jsme se tedy snížit náklady na všechny tyto tři části využitím mobilního telefonu Android. Dnes má téměř každý dobrý telefon s Androidem a slušným fotoaparátem. Můžeme vytvořit jednoduchou aplikaci pro Android, která dokáže komunikovat s naším teploměrem a provádět další činnosti, jako je protokolování dat a snímání obrázků. Tímto způsobem můžeme nejen zajistit rychlejší fungování, ale také zvýšit jeho potenciální aplikaci okamžitým sdílením výsledků protokolu s obrázky na WhatsApp, Gmail nebo jiné preferované platformě. Proto jsme vytvořili naši aplikaci pro Android nazvanou „Easy Scan“, která je otevřená a APK je také zdarma ke stažení, více o tom později. Jediným materiálem potřebným pro tento projekt je -

1. MLX90615 IR teplotní senzor
2. IR senzor TCRT5000
3. Arduino Nano

Proč TCRT5000 a Arduino Nano?

Pro mnoho lidí by se tato otázka objevila. Důvodem pro použití infračerveného senzoru TCRT5000 je detekce polohy teploměru a automatické odečítání teploty. Tímto způsobem byste s aplikací po spuštění nemuseli nikdy nic dělat, což usnadňuje její používání. Odečítání bude také provedeno, pouze pokud je senzor ve správné vzdálenosti od osoby, takže se nemusíme obávat nesprávných odečtů.

Důvodem pro použití Arduino Nano je to, že má zabudované rozhraní USB, které je důležité pro komunikaci mezi ovladačem a telefonem. Pokud žádný nemáte, můžete také použít Mega nebo dokonce UNO. Ale když mluvíme o nákladových podmínkách, můžete pro tento projekt použít i mikrokontrolér s nízkou spotřebou energie, jako je STM8S nebo jakýkoli jiný řadič, který podporuje I2C, ADC a UART.

Propojení MLX90615 a TCRT5000 s Arduino

Schéma zapojení našeho projektu je velmi jednoduché, musíme pouze připojit senzory MLX90615 a TCRT5000 k naší nano desce Arduino. Kompletní schéma zapojení bezkontaktního tělesného teploměru je uvedeno níže.

MLX90615 a TCRT500 pracují na napětí 3,3 V a 5 V, takže je můžeme odpovídajícím způsobem napájet. Ke komunikaci se snímačem MLX90615 se používají komunikační piny I2C A4 (SDA) a A5 (SCL). Je běžné používat TCRT5000 s operačním zesilovačem v komparátorním režimu, jako jsme to udělali v našem projektu dálkového vozidla BLDC, ale tady je potřeba, aby byl spolehlivější a náš IR senzor by měl být imunní vůči slunečnímu záření. Připojil jsem tedy IR diodu k digitálnímu kolíku a fotodiodu k analogovému kolíku Arduina. Tímto způsobem můžeme během normální fáze měřit hodnotu z fotodiody a poté znovu měřit po zapnutí IR LED, rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami by nám měl pomoci vypořádat se se šumem.