Kuidas kodus infrapunakaamerat ehitada vähem kui 100 dollari eest (1. osa)

Tõenäoliselt oleme kõik filmides näinud, et eriväed kasutavad seadet, mis võimaldab teil näha seinu läbi ja tuvastada objekte nende temperatuuri järgi.

Foto on tehtud infrapunakaamera pulsar hd50s

Kas see on lahe? Minu arvates on see fantastiline. Ma tõesti hakkasin tahtma midagi sellist saada edasiseks kaalumiseks.

Pärast mõnda uurimist sain teada, et kõige lihtsam värvilise LSD ekraaniga infrapunakaamera maksab keskmiselt umbes 300 dollarit ja hind võib ulatuda kuni 30 000 dollarini. Sellepärast otsustasin kujundada ja ehitada omaenda infrapunakaamera kodus ja minimaalsete kuludega. Olgu, alustame ...

Otsustati teha seade, mida saaks rakenduse kaudu nutitelefonist või arvutist eemalt hallata. Riistvaraosa jaoks võeti odavaim Arduino perekonna mikrokontrolleritelt - Arduino Nano, töölauarakenduse loomiseks aga Windows Forms.

Kuidas näete allolevas tabelis, kulutasin oma infrapunakaamerale umbes 50 dollarit, kõik need üksikasjad osteti saidil aliexpress.com, ei midagi erilist, kuid ma tahan teha iga tabeli üksuse kohta lühikesed kommentaarid.

  1. Arduino Nano - ma arvan, et see kontroller on meie olukorra jaoks parim lahendus: odav, väike, 22 digitaalse I / O-pistiku ja tööpingega 5 V, see on meile enam kui piisav.
  2. Servo kinnituskomplekt MG995 - ka kõige odavam komplekt, mille leidsin ja väga lihtsa ehitusega, mis võtab kõigi detailide kokku panemiseks umbes 5 minutit.
  3. Servo Futaba S3003 - kuna meie infrapunakaamera koosneb ainult andurist ja kaamerast ning laseri osutist, siis pole meil ehituse jaoks suurt koormust, mis võimaldab meil kasutada üsna nõrku servot.
Ainult kaks asja:
Fakt, et me kasutame Arduino toiteallikana 5 V, on pöördemoment 4,1 kg / cm (6 V) asemel 3,2 kg / cm (4,8 V).
Võite kasutada teist tüüpi servot, kuid valige vastavalt selle mõõtmetele 40x20x36 mm. Vastasel juhul on teil probleem Servo kinnituskomplektiga MG995.

4. Laser-osuti SYD1230 (punane) - see pole kohustuslik element, kuid otsustasin, et laseri kursorit jälgides oleks mugav skaneerimise ajal näha, kuhu täpselt meie kaamera on suunatud. Lisaks näeb kumbki seade laseriga paremini välja :)

Parim on osta laserkorpus ilma korpuseta, kuna need on konstruktsioonis odavamad ja hõlpsamini paigaldatavad.

5. Termosensor MLX90614ESF-DCI - on kontaktivaba temperatuuri mõõtmiseks mõeldud infrapunatermomeeter ja see on infrapunakaamera kõige olulisem osa, seega peate selle ostmisel andurite kvaliteedile palju tähelepanu pöörama. MLX90614ESF perekonnas on palju neid andureid (DCI, BCI, BAA jne). Mõned neist on odavamad kui BCI ja DCI mudelid, kuid on väga oluline, et viimane täht peaks olema “I”, mis tähendab, et FOV = 5 °.

MLX90614ESF andurite klassifikatsioon
FOV - meie anduri vaateväli ja mida rohkem seda saab, seda vähem täpset temperatuuri see annab, kuna see pole mitte ainult temperatuuri mõõtmise punkt fookuses, vaid ka mõni piirkond selle ümber.

Samuti vajame oma elektriskeemi ehitamiseks paari takistit 4k7, paari kontakti ja juhtmeid ning pleksiklaasilehte, et teha alus infrapunakaamerale.

Enne kui alustate otse elektriskeemide ja ühenduste seletuse loomist, tahaksin välja tuua selle seadme peamised plussid ja miinused.

Eeliste hulgas on selle seadme odavus, võimalus seadet eemalt juhtida ja termopildi muutuv värvigamma, samuti võimalus võrrelda saadud termopilti reaalsete fotodega.

Selle seadme peamised puudused on tööaeg (1,5–3 minutit, sõltuvalt foto kvaliteedist), mis omakorda takistab selle kasutamist liikuvatel objektidel ja oma ekraani puudumist, mis teeb selle ühendamise arvutiga.

Kõiki neid funktsioone kirjeldatakse järgmistes osades, kus kirjeldatakse üksikasjalikult elektriahela ehitamise protsessi ja seadme tarkvara arendamise peamisi aspekte.