当前形势下的COVID-19新冠肺炎依然严峻。每个人都尽最大努力保护自身的同时,重要的是采取负责任的行动并集体解决这个问题。如今,在许多公共场所和其他聚会中,对每个人进行体温检测作为检查发烧的预防措施已变得非常普遍。用于执行此操作的设备叫做非接触式红外温度计。正如许多人可能已经注意到的那样,对该产品的需求激增,但是要自己制作一个不仅可以满足其目的而且还提供比商业产品更有用的功能的产品并不难。
因此,本文的目的是设计一种低成本、易于制作的非接触式温度计,该温度计可以测量体温,并将其与个人照片一起记录到Excel中,以便可以轻松与相关机构共享记录。让我们开始吧…。
低成本且易于制作 - Android应用程序
我们可以分辨出温度计上的一些重要部件,如红外温度传感器、微控制器、显示屏、驱动器和电池。现在,我们的目标是降低成本,在这些元件中最贵的是IR温度传感器。遗憾的是,作为一个创客来说,除了MLX90614和MLX90615之外,您似乎没有其他更好的选择。另外,如果您使用模拟传感器,则可以有许多更便宜的选择,但是制作和校准设备并不容易。在本篇文章中,我们将使用Melexis公司的MLX90615传感器。
选择传感器后,我们只剩下微控制器、显示器和电池。因此,我们决定通过使用Android手机来降低这三个部分的成本。如今,几乎每个人都有一部优质android手机。我们可以创建一个简单的Android应用程序,该应用程序可以与温度计通信并执行其他活动,例如数据记录和图像捕获。这样,我们不仅可以使其运行更快,而且还可以通过与WhatsApp、Gmail或任何其他平台上的图片即时共享日志结果来增加其潜在的应用程序。这就是为什么我们选择了“ Easy Scan”的Android应用程序的原因,该应用程序是开源的,APK也可以免费下载。以下是本项目所需的元件清单:
● MLX90615红外温度传感器
● TCRT5000红外传感器
● Arduino Nano开发板
为什么选择TCRT5000和Arduino Nano?
对于许多人来说,都会有这样的疑问。使用TCRT5000红外传感器的原因是要检测温度计的位置并自动获取温度读数。这样一来,您就无需在应用程序启动后对其进行任何操作,使其易于使用。另外,仅当传感器与人的距离合适时才读取读数,因此我们不必担心读数错误。
使用Arduino Nano的原因是它具有内置的USB接口,这对于在控制器和手机之间进行通信很重要。如果您没有,也可以使用Mega甚至UNO。但是从成本上来讲,您甚至可以使用低功耗微控制器(如STM8S)或任何其他支持I2C、ADC和UART的控制器来完成该项目。
MLX90615和TCRT5000与Arduino的连接方式
我们项目的电路图非常简单,只需要将MLX90615和TCRT5000传感器与的Arduino nano开发板连接即可。非接触式体温计的完整电路图如下。
MLX90615和TCRT500分别使用3.3V和5V供电,因此我们可以相应地为其供电。 I2C通信引脚A4(SDA)和A5(SCL)用于与MLX90615传感器通信。将TCRT5000与运算放大器一起使用,我们需要使其更加可靠并且我们的红外传感器应不受阳光的影响。因此,我们将IR二极管连接至Arduino的数字引脚,并将光电二极管连接至Arduino的模拟引脚。这样,我们可以在正常阶段测量光电二极管的值,然后在打开IR LED之后再次测量,这两个值之间的差异应有助于我们处理噪声。
您可以根据需要为此制作一款PCB,但是为了快速制作原型,我直接将部件焊接在面板板上。完成后,设置将如下所示,我们将为此3D打印外壳。
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