Cómo construir una cámara infrarroja en casa por menos de $ 100 (Parte 1)

Probablemente todos hemos visto en las películas que las fuerzas especiales usan un dispositivo que le permite ver a través de las paredes y detectar objetos por su temperatura.

La foto está hecha en la cámara infrarroja pulsar hd50s

¿Es genial? Creo que es asombroso. Realmente comencé a querer obtener algo como esto, para mayor consideración.

Después de un poco de investigación, descubrí que la cámara infrarroja más simple con pantalla LSD a color en promedio cuesta alrededor de $ 300 y el precio puede ser de hasta $ 30k. Por eso decidí diseñar y construir mi propia cámara de infrarrojos en casa y con el mínimo costo. Bien, comencemos ...

Se decidió hacer un dispositivo que pudiera administrarse de forma remota desde un teléfono inteligente o computadora a través de la aplicación. Para la parte de hardware, se tomó el más barato de los microcontroladores de la familia Arduino: Arduino Nano, mientras que Windows Forms se usó para crear la aplicación de escritorio.

Como puede ver en la tabla a continuación, gasté alrededor de $ 50 en mi cámara infrarroja, todos estos detalles se compraron en aliexpress.com, nada especial, pero quiero hacer comentarios breves sobre cada elemento de la tabla.

  1. Arduino Nano: creo que este controlador es la mejor solución para nuestra situación: barato, pequeño con 22 pines de E / S digitales y voltaje de funcionamiento de 5V, es más que suficiente para nosotros.
  2. Kit de montaje servo MG995: también el kit más barato que encontré y con una construcción muy simple, que toma alrededor de 5 minutos para ensamblar todos los detalles.
  3. Servo Futaba S3003: dado que nuestra cámara infrarroja consistirá solo en el sensor y la cámara y el puntero láser, no tendremos una gran carga en la construcción, lo que nos permite usar servos bastante débiles.
Solo dos cosas:
El hecho de que usemos 5V para la fuente de alimentación Arduino y luego el par será de 3.2kg / cm (4.8V), en lugar de 4.1kg / cm (6V).
Puede utilizar otro tipo de servo, pero elija de acuerdo con estas dimensiones 40x20x36 mm. De lo contrario, tendrá problemas con el kit de montaje Servo MG995.

4. Puntero láser SYD1230 (rojo): no es un elemento obligatorio, pero decidí que sería conveniente ver hacia dónde se dirige exactamente nuestra cámara durante el escaneo, siguiendo el puntero láser. Además, cualquier dispositivo se ve mejor con láser :)

Es mejor comprar punteros láser sin el estuche ya que son más baratos y fáciles de instalar en la construcción.

5. Termosensor MLX90614ESF-DCI: es un termómetro infrarrojo para mediciones de temperatura sin contacto y es la parte más importante de la cámara infrarroja, por lo que debe prestar mucha atención en términos de calidad del sensor al comprarlo. Hay una gran cantidad de versiones de estos sensores en la familia MLX90614ESF (DCI, BCI, BAA, etc.), algunos de ellos son más baratos que los modelos BCI y DCI, pero es muy importante que la última letra sea "I", lo que significa que FOV = 5 °.

Clasificación de sensores MLX90614ESF
FOV: campo de visión de nuestro sensor, y cuanto más sea, menos precisa será la temperatura que dará, ya que no solo será un punto de medición de temperatura en un foco, sino también un área a su alrededor.

Además, necesitamos un par de resistencias 4k7 para construir nuestro esquema eléctrico, un par de contactos y cables y una lámina de plexiglás, para hacer la base de una cámara infrarroja.

Antes de continuar directamente con la construcción de una explicación de los esquemas eléctricos y las conexiones, me gustaría destacar las principales ventajas y desventajas de este dispositivo.

Entre las ventajas está el bajo costo de este dispositivo, la capacidad de controlar el dispositivo de forma remota y cambiar la gama de colores de la imagen a término, así como la capacidad de comparar la foto térmica resultante con fotos reales.

Las principales desventajas de este dispositivo son el tiempo de funcionamiento (1.5–3 minutos, dependiendo de la calidad de la foto), que a su vez evita su uso en objetos en movimiento y la ausencia de su propia pantalla, lo que hace que conectarlo a la PC.

Todas estas características se describirán en las siguientes partes donde se describirá en detalle el proceso de construcción del circuito eléctrico y los aspectos principales del desarrollo de software para el dispositivo.