Comment construire une caméra infrarouge à la maison pour moins de 100 $ (partie 1)

Nous avons probablement tous vu dans les films que les forces spéciales utilisent un appareil qui vous permet de voir à travers les murs et de détecter les objets en fonction de leur température.

La photo est faite sur la caméra infrarouge pulsar HD50s

C'est cool? Je pense que c’est génial. J'ai vraiment commencé à vouloir quelque chose comme ça, pour un examen plus approfondi.

Après quelques recherches, j'ai découvert que la caméra infrarouge la plus simple avec un écran couleur LSD coûte en moyenne environ 300 $ et que le prix peut atteindre 30 000 $. C’est la raison pour laquelle j’ai décidé de concevoir et de construire ma propre caméra infrarouge à la maison à un coût minimal. OK, commençons…

Il a été décidé de créer un appareil pouvant être géré à distance depuis un smartphone ou un ordinateur via l'application. Pour la partie matérielle, c’est le moins cher des microcontrôleurs de la famille Arduino - Arduino Nano, alors que Windows Forms était utilisé pour créer l’application de bureau.

Comme vous pouvez le voir dans le tableau ci-dessous, j'ai dépensé environ 50 USD sur ma caméra infrarouge. Tous ces détails ont été achetés sur aliexpress.com, rien de spécial, mais je souhaite faire de brefs commentaires sur chacun des éléments du tableau.

  1. Arduino Nano - Je pense que ce contrôleur est la meilleure solution pour notre situation: pas cher, petit avec 22 broches d’E / S numériques et tension de fonctionnement 5V, c’est plus que suffisant pour nous.
  2. Kit de montage pour servo MG995 - également le kit le moins cher que j’ai trouvé et avec une construction très simple, qui prend environ 5 minutes pour assembler tous les détails.
  3. Servo Futaba S3003 - comme notre caméra infrarouge ne comportera que le capteur, la caméra et le pointeur laser, la construction ne sera pas très lourde, ce qui nous permettra d’utiliser des servos plutôt faibles.
Juste deux choses:
Le fait que nous utilisions 5V pour l'alimentation Arduino alors que le couple sera de 3,2 kg / cm (4,8 V), au lieu de 4,1 kg / cm (6 V).
Vous pouvez utiliser un autre type de servo, mais choisissez en fonction de ces dimensions 40x20x36 mm. Sinon, vous aurez un problème avec le kit de montage Servo MG995.

4. Pointeur laser SYD1230 (rouge) - ce n’est pas un élément obligatoire, mais j’ai décidé qu’il serait pratique de voir exactement où notre caméra est dirigée lors de la numérisation, en suivant le pointeur laser. De plus, l’un ou l’autre appareil a une meilleure apparence au laser :)

Il est préférable d’acheter un pointeur laser sans le boîtier, car il est moins cher et plus facile à installer dans la construction.

5. Le thermosenseur MLX90614ESF-DCI - est un thermomètre infrarouge pour les mesures de température sans contact et constitue la partie la plus importante de la caméra infrarouge. Vous devez donc porter une grande attention à la qualité du capteur lors de son achat. Il existe de nombreuses versions de ces capteurs dans la famille MLX90614ESF (DCI, BCI, BAA, etc.), certains étant moins chers que les modèles BCI et DCI, mais il est très important que la dernière lettre soit "I", ce qui signifie que FOV = 5 °.

Classification des capteurs MLX90614ESF
FOV - champ de vision de notre capteur, et plus il sera chaud, moins la température qu’elle donnera sera précise, car ce ne sera pas seulement un point de mesure de la température dans un foyer, mais aussi une zone autour de lui.

De plus, nous avons besoin de deux résistances 4k7 pour construire notre schéma électrique, de deux contacts, de fils et d'une feuille de plexiglas, qui serviront de base à une caméra infrarouge.

Avant de poursuivre directement avec l'explication des schémas et des connexions électriques, je voudrais souligner les principaux avantages et inconvénients de cet appareil.

Parmi les avantages, il y a le faible coût de cet appareil, la possibilité de le contrôler à distance, le changement de gamma de couleurs de l'image terminale, ainsi que la possibilité de comparer la photo thermique obtenue avec des photos réelles.

Les principaux inconvénients de cet appareil sont la durée de fonctionnement (1,5 à 3 minutes, en fonction de la qualité de la photo), ce qui empêche son utilisation sur des objets en mouvement et l'absence de son propre écran, ce qui facilite sa connexion au PC.

Toutes ces caractéristiques seront décrites dans les parties suivantes où le processus de construction du circuit électrique et les principaux aspects du développement logiciel pour le dispositif seront décrits en détail.