Έξυπνο θερμόμετρο χωρίς επαφή χρησιμοποιώντας arduino και android - αποθηκεύστε και μοιραστείτε τα αποτελέσματα με εικόνες

Το τρέχον σενάριο COVID-19 δεν χρειάζεται εισαγωγή. Ενώ ο καθένας δίνει ό, τι καλύτερο μπορεί να προχωρήσει, είναι σημαντικό να ενεργήσουμε υπεύθυνα και να αντιμετωπίσουμε αυτό το πρόβλημα συλλογικά. Σήμερα σε πολλούς δημόσιους χώρους και σε άλλες συγκεντρώσεις, έχει γίνει συνηθισμένο να ελέγχονται άτομα για τη θερμοκρασία του σώματος, ως προληπτικό μέτρο για τον έλεγχο του πυρετού. Η συσκευή που χρησιμοποιείται για να γίνει αυτό ονομάζεται θερμόμετρο υπερύθρων χωρίς επαφή. Όπως πολλοί μπορεί να έχουν παρατηρήσει, υπάρχει τεράστια αύξηση της ζήτησης για αυτό το προϊόν, αλλά δεν είναι πολύ δύσκολο να φτιάξετε ένα δικό σας, το οποίο θα μπορούσε όχι μόνο να εξυπηρετήσει τον σκοπό του, αλλά και να παρέχει πιο χρήσιμα χαρακτηριστικά από τα εμπορικά. Προηγουμένως (πολύ πριν από το ξέσπασμα) έχουμε επίσης κατασκευάσει ένα φορητό θερμόμετρο IR χωρίς επαφή, μπορείτε επίσης να το ελέγξετε αν ενδιαφέρεστε.

Έτσι, ο στόχος αυτού του σεμιναρίου είναι να σχεδιάσουμε ένα θερμόμετρο ανέπαφου χαμηλού κόστους, εύκολο στην κατασκευή, το οποίο μπορεί να μετρήσει τη θερμοκρασία του σώματος, να τα συνδέσει σε ένα excel μαζί με την εικόνα των ατόμων έτσι ώστε η εγγραφή να μπορεί να κοινοποιηθεί εύκολα στις ενδιαφερόμενες αρχές. Συναρπαστικό δικαίωμα !! ας αρχίσουμε….

Χαμηλό κόστος και εύκολη κατασκευή - Εφαρμογή Android για διάσωση

Σε μια γρήγορη ματιά, μπορούμε να διακρίνουμε μερικά από τα σημαντικά μέρη ενός θερμομέτρου, δηλαδή τον αισθητήρα θερμοκρασίας υπερύθρων, τον μικροελεγκτή, την οθόνη, το πρόγραμμα οδήγησης οθόνης και την μπαταρία. Τώρα ο στόχος μας εδώ είναι να μειώσουμε το κόστος και το πιο ακριβό υλικό (κατά τη στιγμή της τεκμηρίωσης) είναι ο ίδιος ο αισθητήρας θερμοκρασίας IR. Δυστυχώς, παρόλο που ως κατασκευαστής, δεν υπάρχουν πολλές επιλογές εδώ που μπορείτε να επικοινωνήσετε γρήγορα εκτός από τα MLX90614 και MLX90615. Από την άλλη πλευρά, εάν είστε εντάξει με τη χρήση ενός αναλογικού αισθητήρα, θα έχετε πολλές φθηνότερες εναλλακτικές λύσεις, αλλά δεν θα είναι εύκολο να δημιουργήσετε και να βαθμονομήσετε τη συσκευή σας, η επιλογή είναι δική σας εδώ. Για αυτό το σεμινάριο, θα χρησιμοποιήσουμε τον αισθητήρα MLX90615 από το Melexis.

Με τον αισθητήρα επιλεγμένο, μας μένουν μόνο με μικροελεγκτή, οθόνη και μπαταρία. Αποφασίσαμε λοιπόν να μειώσουμε το κόστος και των τριών αυτών τμημάτων αξιοποιώντας ένα Android κινητό τηλέφωνο. Σήμερα σχεδόν όλοι έχουν ένα καλό τηλέφωνο Android με αξιοπρεπή κάμερα. Μπορούμε να δημιουργήσουμε μια απλή εφαρμογή Android που μπορεί να επικοινωνεί με το θερμόμετρο και να εκτελεί άλλες δραστηριότητες όπως καταγραφή δεδομένων και λήψη εικόνας. Με αυτόν τον τρόπο δεν μπορούμε μόνο να το κάνουμε να λειτουργεί γρηγορότερα, αλλά και να αυξήσουμε την πιθανή εφαρμογή του, μοιράζοντας στιγμιαία τα αποτελέσματα καταγραφής με εικόνες σε WhatsApp, Gmail ή οποιαδήποτε άλλη προτιμώμενη πλατφόρμα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δημιουργήσαμε την εφαρμογή Android που ονομάζεται "Easy Scan", η οποία είναι ανοιχτού κώδικα και το APK είναι επίσης δωρεάν για λήψη, περισσότερα σε αυτό αργότερα. Έτσι, το μόνο υλικό που απαιτείται για αυτό το έργο είναι-

1. MLX90615 IR αισθητήρας θερμοκρασίας
2. Αισθητήρας IR TCRT5000
3. Arduino Nano

Γιατί TCRT5000 και Arduino Nano;

Για πολλούς ανθρώπους, αυτή η ερώτηση θα είχε αναδυθεί. Ο λόγος για τη χρήση ενός αισθητήρα IR TCRT5000 είναι ο εντοπισμός της θέσης του θερμομέτρου και η αυτόματη ανάγνωση της θερμοκρασίας. Με αυτόν τον τρόπο δεν θα χρειαστεί ποτέ να κάνετε τίποτα με την εφαρμογή μόλις ξεκινήσει, καθιστώντας την εύκολη στη χρήση. Επίσης, η ανάγνωση θα ληφθεί μόνο όταν ο αισθητήρας βρίσκεται στη σωστή απόσταση από το άτομο, ώστε να μην ανησυχούμε για ψευδείς αναγνώσεις.

Ο λόγος για τη χρήση του Arduino Nano είναι ότι διαθέτει μια ενσωματωμένη διασύνδεση USB που είναι σημαντική για την επικοινωνία μεταξύ του ελεγκτή και του τηλεφώνου. Εάν δεν έχετε, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το Mega ή ακόμα και το UNO. Ωστόσο, μιλώντας με όρους κόστους, μπορείτε ακόμη και να χρησιμοποιήσετε έναν μικροελεγκτή πολύ χαμηλής ισχύος όπως το STM8S ή οποιοδήποτε άλλο χειριστήριο που υποστηρίζει I2C, ADC και UART θα λειτουργήσει καλά για αυτό το έργο.

Διασύνδεση MLX90615 και TCRT5000 με Arduino

Το διάγραμμα κυκλώματος του έργου μας είναι πολύ απλό, πρέπει μόνο να συνδέσουμε τον αισθητήρα MLX90615 και TCRT5000 με την πλακέτα νανο Arduino. Το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος για το θερμόμετρο σώματος χωρίς επαφή δίνεται παρακάτω.

Τα MLX90615 και TCRT500 λειτουργούν σε 3.3V και 5V αντίστοιχα, ώστε να μπορούμε να το τροφοδοτούμε ανάλογα. Οι καρφίτσες επικοινωνίας I2C A4 (SDA) και A5 (SCL) χρησιμοποιούνται για επικοινωνία με τον αισθητήρα MLX90615. Είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιείτε το TCRT5000 με ένα Op-Amp σε λειτουργία σύγκρισης, όπως κάναμε στο BLDC, το απομακρυσμένο μας αυτοκίνητο, αλλά εδώ πρέπει να είναι πιο αξιόπιστο και ο αισθητήρας υπερύθρων μας πρέπει να είναι απρόσβλητος από το φως του ήλιου. Έχω συνδέσει λοιπόν τη δίοδο υπερύθρων σε έναν ψηφιακό πείρο και τη φωτοδίοδο σε έναν αναλογικό πείρο του Arduino. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να μετρήσουμε την τιμή από τη φωτοδίοδο κατά τη διάρκεια του φυσιολογικού σταδίου και μετά να μετρήσουμε ξανά μετά την ενεργοποίηση της λυχνίας IR, η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τιμών θα μας βοηθήσει να αντιμετωπίσουμε τον θόρυβο.