Создание бесконтактного термометра на базе MLX90614 и Arduino с использованием LCD/OLED

В современном мире технологии развиваются с удивительной скоростью, и мы сталкиваемся с новыми, инновационными решениями, упрощающими нашу жизнь. Одна из таких технологий — это использование бесконтактных термометров. Они не только удобны, но и безопасны, что особенно актуально в условиях пандемии. В этой статье мы подробно разберем, как создать бесконтактный термометр с использованием сенсора MLX90614 и микроконтроллера Arduino, а также подключим к системе LCD или OLED дисплей для отображения температуры. Присоединяйтесь к нам в этом увлекательном путешествии в мир электроники!

Что такое MLX90614?

MLX90614 — это инфракрасный термометр, который измеряет температуру объектов, находящихся на расстоянии. Этот датчик может измерять как температуру окружающей среды, так и температуру поверхности объекта, что делает его идеальным для бесконтактных измерений. Да, вы не ослышались! Это значит, что вам не нужно непосредственно контактировать с объектом, чтобы узнать его температуру, что особенно важно в условиях распространения инфекционных заболеваний.

Основные характеристики MLX90614:

Зачем использовать Arduino?

Arduino — это платформа, идеально подходящая как для новичков, так и для опытных разработчиков. Основное преимущество Arduino заключается в его простоте использования и огромном количестве библиотек, которые можно легко интегрировать в свои проекты. Благодаря этому, вам не нужно углубляться в сложные детали программирования, чтобы создать полноценное устройство.

Кроме того, Arduino поддерживает работу с различными датчиками и модулями, что дает возможность расширять функциональность ваших проектов. Например, в нашем случае, мы будем использовать Arduino для обработки данных, поступающих от MLX90614, и для управления LCD или OLED дисплеем, на котором будет отображаться полученная информация.

Краткий обзор Arduino

Arduino представляет собой микроконтроллерную плату, которая позволяет взаимодействовать с различными компонентами и устройствами. Вот несколько ключевых аспектов, которые стоит учитывать:

• Простота программирования: С помощью Arduino IDE, даже начинающие могут быстро освоиться.
• Сообщество: Огромное количество форумов и документации доступно для помощи в решении возможных проблем.
• Совместимость: Большое количество сторонних модулей и датчиков можно легко подключить к плате.

Что нам понадобится для проекта?

Чтобы реализовать наш проект, понадобится определенный набор компонентов, которые мы будем использовать для сборки термометра. Вот полный список:

Схема подключения

Правильное подключение компонентов — это залог успешного завершения проекта. Ниже представлена схема подключения MLX90614 и LCD/OLED дисплея к Arduino. Обратите внимание, что существуют различные модели дисплеев, и подключения могут немного отличаться, в зависимости от используемого модуля.

Подключение MLX90614

Подключение этого датчика достаточно простое. Обычно он имеет всего несколько контактов, которые мы будем использовать:

• SDA: Данные (подключается к SDA на Arduino).
• SCL: Тактирование (подключается к SCL на Arduino).
• VCC: Питание (подключается к 5V на Arduino).
• GND: Земля (подключается к GND на Arduino).

Подключение LCD/OLED дисплея

Если вы выбрали LCD, то подключение может выглядеть следующим образом:

• V0: Контроллер яркости.
• VCC: Питание (подключается к 5V на Arduino).
• GND: Земля (подключается к GND на Arduino).
• SDA: Подключается к SDA на Arduino.
• SCL: Подключается к SCL на Arduino.

Программирование Arduino

Теперь, когда у нас есть все необходимые компоненты и мы их подключили, пришло время перейти к коду. Программирование — это сердце нашего проекта, где мы сможем управлять всеми подключенными компонентами и обрабатывать полученные данные.

Установка библиотек

Для работы с MLX90614 и дисплеем необходимо установить несколько библиотек. В Arduino IDE перейдите в меню “Сеть” и выберите “Управление библиотеками”. Найдите и установите:

• Adafruit MLX90614 Library
• LiquidCrystal I2C (для LCD)
• Adafruit GFX Library (для OLED)

Написание кода

Вот пример кода, который позволит вам взаимодействовать с MLX90614 и отображать полученные данные на дисплее. Не забудьте адаптировать его под выбранный вами дисплей.

cpp
#include
#include
#include // Для LCD
// #include // Для OLED

Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614();
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // Настройка LCD

void setup() {
Serial.begin(9600);
mlx.begin();
lcd.begin();
lcd.backlight(); // Включить подсветку LCD
}

void loop() {
double ambient = mlx.readAmbientTempC();
double object = mlx.readObjectTempC();

lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(“Ambient: “);
lcd.print(ambient);
lcd.print(” C”);

lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(“Object: “);
lcd.print(object);
lcd.print(” C”);

delay(1000);
}

Подробный разбор кода

Код начинается с импорта необходимых библиотек. Затем мы создаем экземпляр для работы с MLX90614 и LCD дисплеем. В функции `setup()` мы инициализируем Serial порт, датчик температуры и дисплей с включенной подсветкой. Главная функция `loop()` будет постоянно считывать значения температуры и отображать их на дисплее.

Это лишь базовый вариант, и его можно адаптировать для доработки, добавления дополнительные функций или улучшения интерфейса.

Тестирование устройства

После того как вы собрали устройство и написали код, пришло время протестировать его. Для начала проверьте правильность подключения всех компонентов и, конечно же, самого кода. Изменения могут быть не заметны, но они могут вызвать массу проблем. Обеспечьте четкое освещение вокруг устройства, чтобы избежать искажений в работе датчика.

Сборка и наладка

Советую начинать со стабильной поверхности, где вы сможете свободно маневрировать и подключать компоненты. Запустите вашу программу, и начните сканировать объекты перед датчиком. Вы должны видеть различные температуры на дисплее, что будет означать, что ваше устройство работает корректно.

Проблемы и их решение

Если что-то не работает, проверьте следующее:

• Правильность подключения всех проводов.
• Работают ли библиотеки и корректны ли их версии.
• Корректен ли код, возможны ли ошибки компиляции.
• Возможно ли необходимо питание для устройства.

Расширение функциональности

Создание простого бесконтактного термометра — это лишь первый шаг к более сложным проектам. Как только устройство будет работать стабильно, покауяйте свое внимание на улучшении и расширении его функциональности.

Дополнительные функции

Вот несколько идей, которые можно реализовать для улучшения вашего термометра:

• Подключение Bluetooth: Для передачи данных на мобильное устройство.
• Хранение истории измерений: Возможность сохранять измеренные значения в памяти.
• Звучная сигнализация: Звуковой сигнал при превышении заданной температуры.

Заключение

Создание бесконтактного термометра на базе MLX90614 и Arduino — это захватывающий проект, который позволяет углубиться в мир электроники и программирования. Мы прошли через все этапы: от выбора компонентов и их сборки до написания кода и тестирования устройства. Теперь вы можете продолжать развивать этот проект по своим задумкам и идеям. Возможно, это станет началом вашего целого набора уникальных устройств!