Sådan bygger du et infrarødt kamera derhjemme til under $ 100 (del 1)

Vi har sandsynligvis alle set i filmene, at specialstyrkerne bruger en enhed, der giver dig mulighed for at se gennem væggene og opdage genstande efter deres temperatur.

Billedet er lavet på det infrarøde kamera pulsar hd50s

Er det cool? Jeg synes, det er fantastisk. Jeg begyndte virkelig at ønske at få noget lignende, for yderligere overvejelse.

Efter en vis undersøgelse fandt jeg ud af, at det enkleste infrarøde kamera med farve-LSD-skærm i gennemsnit koster omkring $ 300 og prisen kan være op til $ 30k. Derfor besluttede jeg at designe og bygge mit eget infrarøde kamera derhjemme og med de minimale omkostninger. Okay, lad os starte ...

Det blev besluttet at oprette en enhed, der kunne fjernstyres fra en smartphone eller computer via applikationen. Til hardware-delen blev taget den billigste fra Arduino-familiemikrocontrollere - Arduino Nano, mens Windows Forms blev brugt til at oprette desktop-applikationen.

Hvordan du kan se i nedenstående tabel brugte jeg omkring $ 50 på mit infrarøde kamera, alle disse detaljer blev købt på aliexpress.com, intet særligt, men jeg vil gerne komme med korte kommentarer om hvert emne fra bordet.

  1. Arduino Nano - Jeg synes, at denne controller er den bedste løsning til vores situation: billig, lille med 22 digitale I / O-stifter og driftsspænding 5V, det er mere end nok for os.
  2. Servo mount kit MG995 - også det billigste kit, jeg fandt, og med en meget enkel konstruktion, som tager cirka 5 minutter at samle alle detaljerne sammen.
  3. Servo Futaba S3003 - da vores infrarøde kamera kun vil bestå af sensoren og kameraet og laserpekeren, har vi ikke en stor belastning på konstruktionen, som giver os mulighed for at bruge temmelig svage servoer.
Bare to ting:
Det faktum, at vi bruger 5V til Arduino strømforsyning, så vil drejningsmomentet være 3,2 kg / cm (4,8 V) i stedet for 4,1 kg / cm (6V).
Du kan bruge en anden type servo, men vælg med disse dimensioner 40x20x36 mm. Ellers har du problemer med Servo mount kit MG995.

4. Laser pointer SYD1230 (rød) - det er ikke et obligatorisk element, men jeg besluttede, at det ville være praktisk at se, hvor nøjagtigt vores kamera er rettet under scanning, efter laserpointeren. Derudover ser begge enheder bedre ud med laser :)

Det er bedst at købe en laserpegere uden tilfældet, da de er billigere og lettere at installere i konstruktionen.

5. Termosensor MLX90614ESF-DCI - er et infrarødt termometer til målinger uden berøringstemperatur og er den vigtigste del af det infrarøde kamera, så du er nødt til at være meget opmærksom med hensyn til sensorkvalitet, når du køber det. Der er en masse version af disse sensorer i MLX90614ESF-familien (DCI, BCI, BAA osv.). Nogle af dem er billigere end BCI og DCI-modellen, men meget vigtigt, at sidste bogstav skal være "jeg", hvilket betyder, at FOV = 5 °.

MLX90614ESF sensorklassificering
FOV - synsfeltet for vores sensor, og jo mere det vil være, jo mindre nøjagtigt vil det være temperaturen, det giver, fordi det ikke kun er et punkt for temperaturmåling i et fokus, men også et eller andet område omkring det.

Vi har også brug for et par modstande 4k7 for at opbygge vores elektriske skema, et par kontakter og ledninger og ark af plexiglas til at skabe basis til et infrarødt kamera.

Før jeg fortsætter direkte med opbygningen af ​​en forklaring af de elektriske skemaer og forbindelser, vil jeg gerne fremhæve de vigtigste plusser og minusser på denne enhed.

Blandt fordelene er billigheden af ​​denne enhed, evnen til at fjernstyre enheden og ændre farve-gamma i det termiske billede, samt evnen til at sammenligne det resulterende termiske foto med ægte fotos.

De vigtigste ulemper ved denne enhed er driftstiden (1,5–3 minutter, afhængig af fotokvaliteten), som igen forhindrer dens brug på bevægelige objekter og fraværet af sin egen skærm, hvilket gør det tilsluttet det til pc'en.

Alle disse funktioner vil blive beskrevet i de følgende dele, hvor processen med at opbygge det elektriske kredsløb og de vigtigste aspekter af softwareudvikling til enheden vil blive beskrevet detaljeret.