ميزان حرارة ذكي بدون تلامس باستخدام arduino و android - احفظ وشارك النتائج بالصور

لا يحتاج سيناريو COVID-19 الحالي إلى مقدمة. بينما يبذل الجميع قصارى جهدهم للمضي قدمًا ، من المهم التصرف بمسؤولية ومعالجة هذه المشكلة بشكل جماعي. اليوم في العديد من الأماكن العامة وفي التجمعات الأخرى ، أصبح من الشائع فحص الأفراد لمعرفة درجة حرارة الجسم ، كإجراء وقائي للتحقق من الحمى. يسمى الجهاز المستخدم للقيام بذلك مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء بدون تلامس. كما لاحظ الكثيرون ، هناك زيادة كبيرة في الطلب على هذا المنتج ، ولكن ليس من الصعب جدًا بناء منتج بمفردك والذي لا يمكن أن يخدم غرضه فحسب ، بل يوفر أيضًا ميزات مفيدة أكثر من الميزات التجارية. في السابق (قبل فترة طويلة من اندلاع المرض) قمنا أيضًا ببناء مسدس ترمومتر يعمل بالأشعة تحت الحمراء يدويًا ، يمكنك أيضًا التحقق من ذلك إذا كنت مهتمًا.

لذا ، فإن الهدف من هذا البرنامج التعليمي هو تصميم مقياس حرارة منخفض التكلفة وسهل البناء بدون تلامس يمكنه قياس درجة حرارة الجسم وتسجيلها في ملف Excel مع صورة الأفراد بحيث يمكن مشاركة السجل بسهولة مع السلطات المعنية. فضول الحق !! هيا بنا نبدأ….

تكلفة منخفضة وسهلة البناء - تطبيق Android للإنقاذ

في نظرة سريعة ، يمكننا تمييز بعض الأجزاء المهمة في مقياس الحرارة ، وهي مستشعر درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء ، والمتحكم الدقيق ، والشاشة ، وبرنامج تشغيل الشاشة ، والبطارية. الآن هدفنا هنا هو تقليل التكلفة وأغلى مادة (في وقت التوثيق) هي مستشعر درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء نفسه. للأسف ، على الرغم من كونك صانع ، لا توجد العديد من الخيارات هنا التي يمكنك الوصول إليها بسرعة بخلاف MLX90614 و MLX90615. من ناحية أخرى ، إذا كنت موافقًا على استخدام مستشعر تناظري ، فسيكون لديك العديد من البدائل الأرخص ولكن لن يكون من السهل إنشاء ومعايرة جهازك ، فالخيار لك هنا. في هذا البرنامج التعليمي ، سنستخدم مستشعر MLX90615 من Melexis.

مع اختيار المستشعر ، لم يتبق لنا سوى متحكم دقيق وشاشة عرض وبطارية. لذلك قررنا خفض تكلفة كل هذه الأجزاء الثلاثة من خلال الاستفادة من هاتف Android المحمول. اليوم كل شخص تقريبًا لديه هاتف أندرويد جيد بكاميرا لائقة. يمكننا إنشاء تطبيق Android بسيط يمكنه التواصل مع مقياس الحرارة الخاص بنا وتنفيذ أنشطة أخرى مثل تسجيل البيانات والتقاط الصور. بهذه الطريقة لا يمكننا جعله يعمل بشكل أسرع فحسب ، بل يمكننا أيضًا زيادة تطبيقه المحتمل من خلال مشاركة نتائج السجل على الفور مع الصور على WhatsApp أو Gmail أو أي نظام أساسي مفضل آخر. هذا هو السبب في أننا أنشأنا تطبيق Android الخاص بنا المسمى "Easy Scan" وهو مفتوح المصدر وملف APK مجاني أيضًا للتنزيل ، والمزيد حول هذا لاحقًا. لذا فإن المادة الوحيدة المطلوبة لهذا المشروع هي-

1. MLX90615 مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
2. مستشعر الأشعة تحت الحمراء TCRT5000
3. اردوينو نانو

لماذا TCRT5000 و Arduino Nano؟

لكثير من الناس ، كان هذا السؤال قد برز. سبب استخدام مستشعر TCRT5000 IR هو اكتشاف موضع مقياس الحرارة وأخذ قراءة درجة الحرارة تلقائيًا. بهذه الطريقة لن تضطر أبدًا إلى فعل أي شيء مع التطبيق بمجرد إطلاقه مما يجعله سهل الاستخدام. أيضًا ، سيتم أخذ القراءة فقط عندما يكون المستشعر على مسافة مناسبة من الشخص لذلك لا نقلق بشأن القراءات الخاطئة

سبب استخدام Arduino Nano هو أنه يحتوي على واجهة USB مدمجة وهي مهمة للتواصل بين وحدة التحكم والهاتف. إذا لم يكن لديك واحد ، فيمكنك أيضًا استخدام Mega أو حتى UNO. لكن عند التحدث بشروط التكلفة ، يمكنك حتى استخدام متحكم دقيق منخفض الطاقة مثل STM8S أو أي وحدة تحكم أخرى تدعم I2C و ADC و UART ستعمل بشكل جيد لهذا المشروع.

ربط MLX90615 و TCRT5000 مع Arduino

مخطط الدائرة لمشروعنا بسيط للغاية ، علينا فقط توصيل مستشعر MLX90615 و TCRT5000 بلوحة Arduino nano. فيما يلي مخطط الدائرة الكاملة لميزان حرارة الجسم اللاتلامسي.

يعمل كل من MLX90615 و TCRT500 على 3.3 فولت و 5 فولت على التوالي حتى نتمكن من تشغيله وفقًا لذلك. تستخدم دبابيس الاتصالات I2C A4 (SDA) و A5 (SCL) للتواصل مع مستشعر MLX90615. من الشائع استخدام TCRT5000 مع Op-Amp في وضع المقارنة كما فعلنا في مشروع السيارة البعيدة BLDC ولكننا نحتاج إليه هنا ليكون أكثر موثوقية ويجب أن يكون مستشعر الأشعة تحت الحمراء لدينا محصنًا ضد أشعة الشمس. لذلك قمت بتوصيل الصمام الثنائي IR بدبوس رقمي و Photodiode إلى دبوس تناظري من Arduino. بهذه الطريقة يمكننا قياس القيمة من الثنائي الضوئي أثناء المرحلة العادية ثم قياسها مرة أخرى بعد تشغيل IR LED ، يجب أن يساعدنا الفرق بين هاتين القيمتين في التعامل مع الضوضاء.