- Komponen Diperlukan
- Modul Pembaca RFID EM18
- Termometer Inframerah MLX90614
- Rajah Litar
- Penjelasan Kod
- Menyimpan Data Sensor ke dalam Lembaran Excel dari Arduino Controller
Sejak pecahnya Covid-19, termometer inframerah digunakan sebagai alat penyaringan untuk mengimbas orang-orang di Lapangan Terbang, Stesen Kereta Api, dan tempat-tempat lain yang sesak. Imbasan ini digunakan untuk mengenal pasti pesakit berpotensi Covid-19. Pemerintah mewajibkan untuk mengimbas semua orang sebelum memasuki pejabat, sekolah, atau tempat lain yang sesak.
Oleh itu, dalam tutorial ini, kita akan membangun Sistem Pemantauan Suhu Tanpa Kontak berasaskan RFID menggunakan sensor suhu tanpa sentuh dengan Arduino. Apabila pekerja mengimbas kad RFID, ia akan mengukur suhu badan pekerja dengan termometer inframerah yang tidak bersentuhan dan mencatat Nama dan Suhu pekerja tersebut terus ke helaian excel. Kami akan menggunakan Arduino Nano, MLX90614, EM18 RFID Reader, dan Ultrasonic Sensor untuk membina projek ini. Sensor ultrasonik digunakan untuk mengira jarak antara termometer dan orangnya. Termometer hanya akan mengukur suhu apabila jaraknya kurang dari 25 CM. Ia seperti sistem kehadiran berdasarkan RFID, yang juga mencatat suhu badan setiap orang.
Komponen Diperlukan
- Arduino Nano
- Modul RFID EM-18
- Sensor Suhu Tanpa Sentuhan MLX90614
- Sensor Ultrasonik
- Papan roti
- Wayar Pelompat
Modul Pembaca RFID EM18
Salah satu pembaca RFID yang banyak digunakan untuk membaca tag 125 kHz adalah EM-18 RFID Reader. Modul RFID Reader kos rendah ini mempunyai penggunaan kuasa rendah, faktor bentuk rendah, dan mudah digunakan. Modul Pembaca EM-18 dapat memberikan output melalui dua antara muka komunikasi iaitu RS232 dan WEIGAND26.
EM18 RFID Reader mempunyai alat pemancar yang menghantar isyarat radio. Apabila tag RFID masuk dalam julat isyarat pemancar, isyarat ini memukul transponder yang ada di dalam kad. Tag tersebut mendapat kuasa dari medan elektromagnet yang dihasilkan modul pembaca. Transponder kemudian mengubah isyarat radio menjadi bentuk daya yang boleh digunakan. Setelah mendapat kuasa, transponder memindahkan semua maklumat, seperti ID tertentu, dalam bentuk isyarat RF ke Modul RFID. Kemudian data ini dihantar ke mikrokontroler menggunakan komunikasi UART.
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai RFID dan tag, periksa projek berdasarkan RFID kami sebelumnya.
Termometer Inframerah MLX90614
Sebelum kita meneruskan tutorial, penting untuk mengetahui bagaimana sensor MLX90614 berfungsi. Terdapat banyak sensor suhu yang tersedia di pasar dan kami telah menggunakan Sensor DHT11 dan LM35 secara meluas untuk banyak aplikasi di mana kelembapan atau suhu atmosfera harus diukur.
Kami sebelumnya menggunakan sensor ini dalam senjata api IR yang dapat merasakan suhu objek tertentu (bukan ambien) tanpa langsung bersentuhan dengan objek. Di sini kita sekali lagi menggunakan sensor yang sama untuk mengira suhu objek. MLX90614 adalah salah satu sensor yang menggunakan tenaga IR untuk mengesan suhu objek. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai litar sensor Inframerah dan IR, ikuti pautan.
Sensor MLX90614 dihasilkan oleh sistem Melexis Microelectronics Integrated, ia mempunyai dua peranti yang tertanam di dalamnya, satu adalah alat pengesan termopile inframerah (unit penginderaan) dan yang lain adalah peranti DSP pengkondisian isyarat (unit komputasi). Ia berfungsi berdasarkan undang-undang Stefan-Boltzmann yang menyatakan bahawa semua objek memancarkan tenaga IR dan intensiti tenaga ini akan berkadar terus dengan suhu objek tersebut. Unit pengesan di sensor mengukur berapa banyak tenaga IR yang dipancarkan oleh objek yang disasarkan dan unit komputasi mengubahnya menjadi nilai suhu menggunakan ADC 17-bit yang terpasang dan mengeluarkan data melalui komunikasi I2C protokol. Sensor mengukur suhu objek dan suhu persekitaran untuk menentukurkan nilai suhu objek. Ciri-ciri sensor MLX90614 diberikan di bawah, untuk lebih jelasnya rujuk Lembaran Data MLX90614.
Rajah Litar
Diagram Litar untuk sensor suhu bukan hubungan berasaskan RFID menggunakan Arduino diberikan di bawah:
Seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah litar, sambungannya sangat mudah kerana kita telah menggunakannya sebagai modul, kita dapat membuatnya secara langsung di papan roti. LED yang disambungkan ke pin BUZ modul EM18 Reader bertukar tinggi apabila seseorang mengimbas teg. Modul RFID menghantar data ke pengawal secara bersiri; oleh itu pin pemancar modul RFID disambungkan ke pin Penerima Arduino. Sambungan dikelaskan lebih lanjut dalam jadual di bawah:
|
Arduino Nano |
Modul RFID EM18 |
|
5V |
Vcc |
|
GND |
GND |
|
5V |
SEL |
|
Rx |
Tx |
|
Arduino Nano |
MLX90614 |
|
5V |
Vcc |
|
GND |
GND |
|
A5 |
SCL |
|
A4 |
SDA |
|
Arduino Nano |
Sensor Ultrasonik (HCSR-04) |
|
5V |
Vcc |
|
GND |
GND |
|
D5 |
Trig |
|
D6 |
Gema |
Penjelasan Kod
Kita harus menulis kod Arduino yang dapat membaca data dari sensor ultrasonik, MLX90614, Modul Pembaca RFID EM18, dan mengirim Nama dan Suhu seseorang ke Lembaran Excel. Untuk kod ini, anda harus memuat turun perpustakaan Wire dan MLX90614. Setelah memuat turun perpustakaan, tambahkannya ke Arduino IDE anda.
Kod lengkap untuk pemantauan suhu badan tanpa sentuhan ini diberikan di hujung halaman. Di sini program yang sama akan dijelaskan dalam potongan kecil.
Seperti biasa, mulakan kod dengan memasukkan semua perpustakaan yang diperlukan. Di sini perpustakaan Wire digunakan untuk berkomunikasi menggunakan protokol I2C dan perpustakaan Adafruit_MLX90614.h digunakan untuk membaca data sensor MLX90614.
#sertakan
Kami kemudian menentukan pin sensor ultrasonik yang kami buat sambungannya
const int trigPin = 5; const int echoPin = 6;
Selepas itu, tentukan pemboleh ubah untuk menyimpan modul RFID, sensor ultrasonik, dan data sensor MLX90614.
jangka masa panjang; jarak int; Rentetan RfidReading; terapung TempReading;
Di dalam fungsi setup void () , kami menginisialisasi monitor bersiri untuk debug dan sensor suhu MLX90614. Juga, tetapkan pin Trig dan Echo sebagai pin output dan input.
persediaan tidak sah () {Serial.begin (9600); // Memulakan Komunikasi Bersiri dengan PinMode Serial Monitor (trigPin, OUTPUT); pinMode (echoPin, INPUT); mlx.begin (); Initialize_streamer (); }
Di dalam fungsi gelung void () , hitung jarak antara orang dan sensor dan jika jaraknya kurang dari atau sama dengan 25cm, kemudian panggil fungsi pembaca () untuk mengimbas teg.
gelung kosong () {digitalWrite (trigPin, LOW); kelewatanMikrodetik (2); digitalWrite (trigPin, TINGGI); kelewatanMikrodetik (10); digitalWrite (trigPin, RENDAH); tempoh = pulseIn (echoPin, TINGGI); jarak = jangka masa * 0.0340 / 2; jika (jarak <= 25) {pembaca (); }
fungsi pembaca void () digunakan untuk membaca kad tag RFID. Setelah kad dibawa berhampiran modul pembaca, modul pembaca membaca data bersiri dan menyimpannya dalam pemboleh ubah input.
pembaca kosong () {if (Serial.available ()) {count = 0; sementara (Serial.available () && hitung <12) {input = Serial.read (); kira ++; kelewatan (5);
Pada baris seterusnya, bandingkan data kad yang diimbas dengan ID teg yang telah ditentukan. Sekiranya ID tag sepadan dengan kad yang diimbas, kemudian baca suhu orang tersebut dan hantarkan suhu dan nama orang itu ke helaian excel.
jika (input == tag) bendera = 1; bendera lain = 0; kira ++; RfidReading = "Ashish"; }} jika (bendera == 1) {temp_read (); Write_streamer (); }
Di dalam fungsi temp_read () , baca data sensor MLX90614 dalam Celsius dan simpan dalam pemboleh ubah 'TempReading' .
batal temp_read () {TempReading = mlx.readObjectTempC ();}
Setelah perkakasan dan perisian siap, sudah tiba masanya untuk memuat naik program ke Arduino Nano Board anda. Sebaik sahaja program anda dimuat naik, sensor ultrasonik mula mengira jarak. Apabila jarak yang dikira kurang dari 40 cm, ia akan membaca suhu dan kad.
Menyimpan Data Sensor ke dalam Lembaran Excel dari Arduino Controller
Sekarang untuk menghantar data ke lembaran Excel, kita akan menggunakan PLX-DAQ. Ini adalah perisian Plug-in Excel yang membantu anda menulis nilai dari Arduino ke terus ke lembaran Excel pada Komputer riba atau PC anda. Gunakan pautan untuk memuat turun fail. Selepas memuat turun ekstrak fail dan klik pada fail.exe untuk memasangnya. Ia akan membuat folder bernama PLS-DAQ di desktop anda.
Sekarang buka fail 'PLX-DAQ spreadsheet' dari folder desktop. Sekiranya makro dilumpuhkan di Excel anda, anda akan melihat sekatan keselamatan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah:
Klik pada Pilihan-> Aktifkan kandungan -> Selesai -> OK untuk Mengaktifkan Makro. Selepas ini, anda akan mendapat skrin berikut:
Sekarang pilih baud rate sebagai "9600" dan port yang menghubungkan Arduino anda dan kemudian klik pada Connect untuk memulakan streaming data. Nilai anda harus mula dicatatkan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Ini adalah bagaimana anda boleh membina peranti penyaringan Suhu Tanpa Kontak dan menyimpan data di Lembaran Excel.
Video yang berfungsi dan kod lengkap diberikan di hujung halaman.