เวลาตรวจสอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือทดลองบอร์ดใหม่ๆ หลายครั้งพี่ก็ชอบใช้วิธีลูบๆ จับๆ ดูว่าตัวไหนร้อนผิดปกติรึเปล่า แล้วถ้าวงจรมันตีกันขึ้นมา (ซึ่งมักจะเกิดขึ้นเสมอในรอบแรก) บางตัวมันร้อนได้ถึง 80°C ขึ้นไป ไม่ใช่แค่ชิพไหม้ นิ้วพี่ก็พลอยไหม้ไปด้วย หลังจากนิ้วพี่โดนย่างมานับครั้งไม่ถ้วน พี่เลยตัดสินใจสร้าง ปืนวัดอุณหภูมิ (Temperature Gun) ด้วย Arduino กับเซ็นเซอร์อินฟราเรด ขึ้นมาเองสักอัน ปืนวัดความร้อนตัวนี้จะใช้ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส (non-contact temperature sensor) ที่ชื่อว่า MLX90614 เพราะฉะนั้นมันไม่ใช่แค่วัดความร้อนชิพได้ แต่ยังเอาไปวัดอุณหภูมิร่างกาย, อุณหภูมิพื้นผิว, ตรวจสอบการระบายความร้อน หรืออื่นๆ ได้อีกเพียบ แน่นอนว่าของแบบนี้เขาขายกันอยู่แล้วจากแบรนด์ดังๆ อย่าง Fluke, Flir แต่มันราคาไม่เบาเลยน้อง และที่สำคัญ อะไรจะสนุกเท่ากับการได้สร้างเครื่องมือใช้เองล่ะ เอาล่ะ มาเริ่มกันเลยดีกว่า...
วงจร Arduino MLX90614 Thermometer
วงจรของ เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด นี้เรียบง่ายมาก วงจรสมบูรณ์เป็นดังรูปด้านล่าง สร้างด้วยโปรแกรม Fritzing
เนื่องจากใน Fritzing ยังไม่มีชิ้นส่วนของเซ็นเซอร์ MLX90614 พี่เลยใช้โน๊ตเขียนอธิบายการต่อแทนตามรูปด้านบน และใช้ LED สีแดงแทนเลเซอร์ไดโอด วงจรทั้งหมดใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 9V ผ่านปุ่มกด เมื่อกดปุ่ม แบตเตอรี่ 9V จะต่อเข้ากับขา RAW ของ Arduino ซึ่งจะถูกปรับแรงดันลงเป็น 5V โดยเรกูเลเตอร์บนบอร์ด แรงดัน 5V นี้จะใช้เลี้ยงโมดูล OLED, เซ็นเซอร์ และเลเซอร์ไดโอด
เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดระดับการแพทย์
โปรเจคนี้สร้างเทอร์โมมิเตอร์ดิจิทัลแบบไม่สัมผัสความเร็วสูงด้วยเซ็นเซอร์ MLX90614 ที่สามารถวัดอุณหภูมิวัตถุได้โดยไม่ต้องแตะ
- การประมวลผลความร้อนผ่าน I2C: เซ็นเซอร์ MLX90614 มี ADC 17-bit และ Digital Signal Processor (DSP) ในตัว Arduino จะอ่านข้อมูลอุณหภูมิผ่าน I2C และทำการ "แก้ไขค่าการแผ่รังสี (Emissivity Correction)" ในซอฟต์แวร์สำหรับพื้นผิวที่ต่างกัน
- ชดเชยอุณหภูมิแวดล้อม: เซ็นเซอร์ให้ค่าอุณหภูมิทั้งของ "วัตถุ" และ "สภาพแวดล้อม" ทำให้ Arduino คำนวณโปรไฟล์ความร้อนที่แท้จริงของเป้าหมายได้ แม้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
ส่วนติดต่อผู้ใช้
- แดชบอร์ดแสดงผลเร็ว: อุณหภูมิปัจจุบันจะแสดงบน I2C OLED คอนทราสต์สูง ด้วยความละเอียด 0.02°C ทำให้ได้เครื่องมือระดับโปรสำหรับการคัดกรองหรือตรวจสอบความร้อนในงานอุตสาหกรรม