Infrapunakameran rakentaminen kotona alle 100 dollarilla (osa 1)

Olemme kaikki todennäköisesti nähneet elokuvissa erityisjoukot käyttävät laitetta, jonka avulla voit nähdä seinien läpi ja havaita esineitä niiden lämpötilan perusteella.

Kuva on tehty infrapunakameran pulsar hd50s -laitteella

Onko se siistiä? Minusta se on mahtavaa. Olen todella alkanut haluta saada jotain tällaista jatkokäsittelyä varten.

Jonkin tutkimuksen jälkeen sain selville, että yksinkertaisin infrapunakamera värillisellä LSD-näytöllä maksaa keskimäärin noin 300 dollaria ja hinta voi olla jopa 30 000 dollaria. Siksi päätin suunnitella ja rakentaa oman infrapunakamerani kotona minimaalisin kustannuksin. Okei, aloitetaan ...

Päätettiin tehdä laite, jota voidaan etähallita älypuhelimelta tai tietokoneelta sovelluksen kautta. Laitteistoosalle otettiin halvin Arduino-perheen mikrokontrollereilta - Arduino Nanolta, kun taas Windows Forms -sovelluksella luotiin työpöytäsovellus.

Kuinka voit nähdä alla olevasta taulukosta Vietin noin 50 dollaria infrapunakameraani, kaikki nämä tiedot ostettiin aliexpress.com-sivustolta, ei mitään erityistä, mutta haluan tehdä lyhyitä kommentteja jokaisesta taulukon tuotteesta.

  1. Arduino Nano - Mielestäni tämä ohjain on paras ratkaisu tilanteeseemme: halpa, pieni, 22 digitaalista I / O-nastaa ja käyttöjännite 5 V, se on enemmän kuin tarpeeksi meille.
  2. Servoasennussarja MG995 - myös halvin löysin sarja, jonka erittäin yksinkertainen rakenne, joka vie noin 5 minuuttia kaikkien yksityiskohtien koottamiseen.
  3. Servo Futaba S3003 - koska infrapunakameramme koostuu vain anturista ja kamerasta ja laserosoittimesta, niin meillä ei ole suurta kuormitusta rakenteeseen, mikä antaa meille mahdollisuuden käyttää melko heikkoja servoja.
Vain kaksi asiaa:
Se tosiasia, että käytämme 5 V Arduinon virtalähteeseen, vääntömomentti on 3,2 kg / cm (4,8 V) 4,1 kg / cm (6 V) sijasta.
Voit käyttää muun tyyppistä servoa, mutta valitse tämän koon mukaan 40x20x36 mm. Muuten sinulla on ongelmia MG995-servoasennussarjan kanssa.

4. Laserosoitin SYD1230 (punainen) - se ei ole pakollinen elementti, mutta päätin, että olisi kätevää nähdä, mihin tarkkaan kameramme on suunnattu skannauksen aikana, laserosoittimen jälkeen. Lisäksi kumpi tahansa laite näyttää paremmalta laserilla :)

Parasta on ostaa laserosoittimia ilman koteloa, koska ne ovat halvempia ja helpompi asentaa rakennukseen.

5. Termosensori MLX90614ESF-DCI - on infrapunalämpömittari kosketuksettomiin lämpötilan mittauksiin ja on tärkein osa infrapunakameraa, joten joudut kiinnittämään paljon huomiota anturin laatuun ostaessasi sitä. Näistä antureista on paljon versioita MLX90614ESF-perheessä (DCI, BCI, BAA jne.). Jotkut niistä ovat halvempia kuin BCI ja DCI-mallit, mutta on erittäin tärkeää, että viimeisen kirjaimen on oltava “I”, mikä tarkoittaa, että FOV = 5 °.

MLX90614ESF -anturien luokitus
FOV - anturin näkökenttä, ja mitä enemmän se on, sitä vähemmän tarkka on sen antama lämpötila, koska se ei ole vain lämpötilan mittauskohta tarkennuksessa, vaan myös jokin alue sen ympärillä.

Tarvitsemme myös pari vastusta 4k7 rakentaaksemme sähkökaavion, pari kontaktia ja johtoa ja pleksilasilevyä infrapunakameran perustaksi.

Ennen kuin jatkat suoraan sähköisten kaavioiden ja liitäntöjen selittämistä, haluaisin tuoda esiin tämän laitteen tärkeimmät plussa ja miinukset.

Etuna on muun muassa tämän laitteen halpa saatavuus, kyky ohjata laitetta etäohjauksella ja termikuvan muuttuva värigamma sekä kyky vertailla tuloksena saatavaa lämpövalokuvaa todellisiin valokuviin.

Tämän laitteen tärkeimmät haitat ovat toiminta-aika (1,5–3 minuuttia valokuvan laadusta riippuen), mikä puolestaan ​​estää laitteen käyttöä liikkuvilla kohteilla ja oman näytön puuttumista, minkä vuoksi laite voidaan kytkeä tietokoneeseen.

Kaikkia näitä ominaisuuksia kuvataan seuraavissa osissa, joissa sähköpiirin rakennusprosessi ja laitteen ohjelmistokehityksen pääpiirteet kuvataan yksityiskohtaisesti.