Проекты

Цифровой термометр

Работа призёров конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 641 имени С. Есенина
Предметы: Физика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

В период пандемии основной проблемой стала трудность измерения температуры у большого количества людей в краткий срок. Поэтому авторы хотят представить проект, который заключается в создании доработанной версии инфракрасного термометра, который выдаёт сигнал в виде загорания светодиодной ленты.

Цель

Собрать устройство, измеряющее температуру с последующей выдачей сигнала.

Задачи

  1. Сконструировать и реализовать 3D-модель корпуса.
  2. Спроектировать цифровой термометр на базе платы Arduino UNO и датчика температуры.
  3. Внедрить звуковой динамик для подачи сигнала.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Плата Arduino Nano,
  • Датчик температуры MLX 90614
  • Светодиодная лента, динамик и пластиковый корпус
  • Персональный компьютер с установленным ПО: Arduino IDE, Autodesk Inventor
  • 3D-принтер

Описание

Авторы проанализировали ситуацию с пандемией и решили, что компактный и удобный цифровой термометр – это то, что было нужно в то время.

В своей работе мы спроектировали цифровой термометр на основе платы Arduino UNO и датчика температуры MOD-IR-TEMP. Функционал этого устройства условно можно разделить на три составляющие: первая – измерение температуры с использованием датчика MOD-IR-TEMP; вторая – конвертация ранее полученного значения температуры в привычную нам шкалу измерения Цельсия, обработка и сравнение с нормами показателей (благодаря Arduino); третья – отображение величины в виде цветового значения светодиода.

Чтобы наш проект был презентабельным, необходимо поместить термометр в приятный для глаз корпус. Процесс создания корпуса можно разделить на 3 этапа.

1. Измерение. Это необходимо для того, чтобы понять, каков окончательный размер устройства.

2. Создание 3D-модели в программе Autodesk Inventor с учётом полученных ранее измерений.

3. Печать корпуса на 3D-принтере.

Корпус состоит из 2 частей: верхней и нижней. Чтобы поместить устройство внутрь, достаточно положить его на нижнюю часть и прикрыть верхней.

Мы спроектировали аналог прибора, используемый в повседневной жизни, который может соперничать с нынешними экземплярами. Мы считаем, что время – ценнейший ресурс, который можно экономить благодаря такой технологии. С её помощью утренняя термометрия на входе в школу ускоряется в несколько раз.

Результаты работы/выводы

Был собран цифровой термометр с системой аудиооповещения и светодиодной подсветкой, способный работать без вмешательства человека.

Перспективы использования результатов работы

Проект можно и нужно развивать в целях создания автономных систем и комплексов систем термометрии. Авторы планируют совершенствовать проект, сделав термометр частью турникета. Таким образом, человек должен будет обязательно измерять температуру и прикладывать социальную карту, прежде чем войти в учебное заведение, здание офиса и т. п.