Korištenje pirometrijskog senzora MLX90614 s I2C sučeljem

Pirometar, koji je ujedno i beskontaktni ili daljinski termometar, može se smatrati najjednostavnijim termičkim uređajem za snimanje sa samo jednim pikselom. Poput toplinskog uređaja, on ništa ne zrači (ako ima primitivni laserski "vid", on nema nikakve veze sa senzorom, on služi samo kao pogodnost), već prima dugovalno infracrveno zračenje koje dolazi iz svih tijela zagrijanih na temperaturu iznad apsolutne nule ( a drugi ne postoje). Ovo dugovalno infracrveno zračenje razlikuje se od kratkovalnog zračenja koje se koristi u optoelementi, daljinskim upravljačima, za prihvat kojih su prikladni i jednostavniji senzori - fotodiodi. Najpopularniji, a samim time i pristupačni, su pirometeri, koji se nude kao zamjena za medicinske termometre. Tržišno su dostupni u mnogim ljekarnama. No takav je uređaj sam po sebi stvar iz koje je nemoguće izvući podatke u vanjski uređaj radi daljnje obrade.

Potpuno drugačija stvar - MLX90614 modul sa sučeljem I²C. Možete ga povezati Težak, Raspberry Pi, bilo koja druga platforma ako možete pružiti softversku podršku. Ali najprikladnije je spojiti ga na Arduino, jer za ovu platformu postoji gotova Adafruit knjižnica koja pruža podršku ovom modulu.

MLX90614 je uređaj dva u jednom: osim pirometrijskog senzora, sadrži i senzor za vanjsku temperaturu. Oni djeluju neovisno jedni od drugih. Raspon mjerenja temperature s pirometrijskim senzorom je od -70 do +380 ° C, a senzorom temperature zraka od -40 do +125 ° C.

Autor Instructables pod nadimkom Michal Choma napisao je jednostavno skica za Arduino, koji zajedno s gore navedenim knjižnica omogućava vam provjeru senzora. Tekst skice:

#include 
#include 
mlx = Adafruit_MLX90614 ();

poništavanje postave () {
  Serijski počet (9600);
  mlx.begin ();
}

void petlja () {
  Serial.println ("Temperatura od MLX90614:");
  Serial.print ("Ambijent:");
  Serijski otisak (mlx.readAmbientTempC ());
  Serijski.println ("° C");
  Serial.print ("Beskontaktni:");
  Serijski otisak (mlx.readObjectTempC ());
  Serijski.println ("° C");
  Serijski.println ();
  kašnjenje (1000);
}

Vodila za napajanje modula (plus i zajednička žica) glavni je uređaj paralelno povezan s odgovarajućim Arduino magistralama. Senzor se može napajati naponom 3,3 ili 5 V. SDA linija (podaci) sabirnice I²C master se spaja na pin A4 Arduino, liniju SCL (satni impulsi) - na pin A5. U dijagramu izgleda ovako:



A u stvarnom životu - ovako:



U gornjem pirometru iz ljekarne nalazi se posebna optika koja odašilje dugovalne infracrvene zrake. Omogućuje vam fokusiranje na objekte koji se nalaze prilično daleko od uređaja.Nije ovdje, pa morate senzor dovesti do predmeta na udaljenosti od oko 10 mm.

Čarobnjak testira vezu iz kruga, biblioteke i skice pokretanjem emulatora terminala i povezivanjem s uređajem / dev / ttyUSB2 (ovaj uređaj može imati različito ime ovisno o OS-u i njegovim postavkama). Pod nadzorom skice, Arduino čita podatke iz modula, pretvara ih u tekstualni prikaz i prikazuje ih u luci:



U početku majstor nije radio ništa, a onda je donio sladoled na senzor. Temperatura mu je odmah izmjerena pirometrijskim senzorom modula, ali senzor temperature okoline u njemu se nije imao vremena ohladiti. Naravno, bolje je usmjeriti senzor na stranu prije ovog eksperimenta i sladoled dovesti na stranu.

Nakon što ste testirali modul i uvjerili se da radi, možete razmišljati o njegovoj praktičnoj primjeni. Nije samo zanimljivo daljinsko mjeriti temperaturu ljudskog tijela, lemilice ili istog sladoleda - pirometar iz ljekarne će to učiniti. Za daljnju obradu potrebno je točno iskoristiti sposobnost senzora za prijenos podataka na vanjske uređaje. Možete, na primjer, natjerati robota da se "boji" previše hladnih ili, obrnuto, prevrućih predmeta i udaljava se od njih. Bilo koji drugi senzor temperature, osim pirometrijskog, zbog inercije nisu pogodni. Ili pokušajte dizajnirati dodirnu tipku koja reagira samo na dodir prsta, ali ne i na bilo koji drugi objekt, uključujući provodni. No takav je modul za nadziranje temperature rotirajućih predmeta posebno dobar, dok sam senzor ostaje nepomičan. Zamislite bušilicu koja se automatski zaustavlja kada bušilica pregrije i ne dopušta da "gori". Da, za ovo možete izmisliti puno više, za što nije pogodan nijedan drugi senzor temperature, ako napijete maštu.