STEM教育 · 制作红外测温枪 - 使用FireBeetle ESP32

让我们造一把红外测温枪来感受夏天

-使用FireBeetleESP32主板和 MLX90614非接触式红外温度传感器

最近天气太热了，进入汽车车厢秒变烤鸭。去骑个共享单车，我的天，这不是骑车，简直是在烤肉。所以我琢磨是不是搞一个测温枪来检测下座椅的温度。这种小儿科的问题怎么能难倒我这个maker呢。手上正好有DFRobot 出的FireBeetle ESP32主板和 MLX90614非接触式红外温度传感器，自己造一款测温枪出来。

主板选用了DFRobot最新出的FireBeetleESP32主板，体积比传统的Arduino Uno主板小很多，另外FireBeetle ESP32主板自带电池接口和充电电路，非常适合用于低功耗便携设备的制作。

传感器使用了DFRobot出品的MLX90614非接触式红外测温传感器，和传统的LM35、DS18B20这些传统的温度传感器比较，这款传感器可以非接触的方式测量到目标物体的温度。传感器是IIC接口，非常方便连接到主板上使用。

显示部分使用了一块 DFRobot最近新生产的 GravityIIC OLED-2864显示屏，它是一款非常漂亮的蓝色自发光屏幕，这个屏幕有金属边框可以防止屏幕在制作和使用过程中玻璃破裂损坏。软件使用了DFRobot开发的uPyCraftMicroPython IDE，使用python进行编程，降低了软件开发的难度。

选用的元件

部件清单：

FireBeetle ESP32 主板 1 只（ https://www.dfrobot.com.cn/goods-1394.html）

MLX90614非接触式红外测温传感器1只（ https://www.dfrobot.com.cn/goods-1302.html）

Gravity IIC OLED-2864 显示屏 1只（https://www.dfrobot.com.cn/goods-1374.html）

3.7V 400mAh锂电池 1只

6mm直径红光激光发射器 1只

C&K滑动开关 1只

3D打印外壳上盖和下盖 1套

工具：

安泰信AT936A无铅恒温焊台（https://www.dfrobot.com.cn/goods-922.html）

Overlord Pro 3D打印机（https://www.dfrobot.com.cn/goods-1136.html）

401 胶水

热熔胶枪

所用到的软件：

MLX90614.py MLX90614非接触式红外测温传感器库文件

SSD1306.py Gravity IIC OLED-2864 显示屏库文件

piclib.py 项目使用的显示图片和16*24字体库文件

InfraRedThermometer.py 项目代码源文件

uPyCraftMicroPython IDE （点击下载）

PCtoLCD2002液晶取模软件

3D打印切片软件Cura

3D print- left part.stl 3D打印文件可直接使用 Overlord Pro 3D打印机打印

3D print- right part.stl 3D打印文件

制作步骤：

1、如下图焊接好各个部件

接线图

2、使用PCtoLCD2002液晶取模软件将需要用到的图片和16X24字体转换为16进制代码

让我们造一把红外测温枪来感受夏天 - 使用FireBeetle ESP32图11

让我们造一把红外测温枪来感受夏天 - 使用FireBeetle ESP32图10

按照上图模式来进行设置和取模

3、使用uPyCraft MicroPython IDE 进行编程，烧写代码到FireBeetleESP32主板上

让我们造一把红外测温枪来感受夏天 - 使用FireBeetle ESP32图12

烧写好代码后测试程序是否可以工作

import MLX90614
from machine import Pin,I2C
import time
import ssd1306
from piclib import *
# This code will show you how to make a Infra Red Thermometer using the MLX90614 sensor.


i2c = I2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=100000)
ir=MLX90614.MLX90614(i2c)
lcd=ssd1306.SSD1306_I2C(128,64,i2c)

#Display a picture 72*64 
def DisplayPicture(x,y,picture):
  for line in range(0,64):
    for bytes in range(0,9):
      for bits in range(0,8):
        if picture[9*line+bytes]&0x80>>bits:
          lcd.pixel(x+bytes*8+bits,y+line,1)
        else:
          lcd.pixel(x+bytes*8+bits,y+line,0)
  return

#Display a character 16*24 
def DisplayCharacter16X24(x,y,character):
  for line in range(0,24):
    for bytes in range(0,2):
      for bits in range(0,8):
        if character[line*2+bytes]&0x80>>bits:
          lcd.pixel(x+bytes*8+bits,y+line,1)
        else:
          lcd.pixel(x+bytes*8+bits,y+line,0)
  return

#---------------------run here------------------------------------  
#display logo
DisplayPicture(28,0,picture) 
lcd.show()
time.sleep(1)
lcd.fill(0)

#display O:123.4C
#        A:123.4C 
DisplayCharacter16X24(0,0,charArray[10]) #O
DisplayCharacter16X24(16*1,0,charArray[12]) #:
DisplayCharacter16X24(16*7,0,charArray[13]) #C

DisplayCharacter16X24(0,24,charArray[11]) #A
DisplayCharacter16X24(16*1,24,charArray[12]) #:
DisplayCharacter16X24(16*7,24,charArray[13]) #C
lcd.show()


while True:
  time.sleep(0.2)
  Object = ir.getObjCelsius() #  *C
  Ambient = ir.getEnvCelsius() # *C
  #Object = ir.getObjFahrenheit() # *F
  #Ambient = ir.getEnvFahrenheit() # *F
  #print("Object  %s *C"% Object)
  #print("Ambient %s *C"% Ambient)
  #print()
  ObjectInt = int(Object*10)
  AmbientInt = int(Ambient*10)
  if ObjectInt < 0:
    ObjectInt = abs(ObjectInt)
    DisplayCharacter16X24(16*2,0,charArray[15])# -
    temp1 = (ObjectInt%1000)//100
    if(temp1 == 0):
      DisplayCharacter16X24(16*3,0,charArray[16]) # space
    else:
      DisplayCharacter16X24(16*3,0,charArray[temp1])
    DisplayCharacter16X24(16*4,0,charArray[(ObjectInt%100)//10])
    DisplayCharacter16X24(16*5,0,charArray[14]) # .
    DisplayCharacter16X24(16*6,0,charArray[ObjectInt%10]) 
   
  else:
    temp1 = ObjectInt//1000
    temp2 = (ObjectInt%1000)//100
    if temp1 == 0:
      DisplayCharacter16X24(16*2,0,charArray[16]) # space
    else:
      DisplayCharacter16X24(16*2,0,charArray[temp1])
    if temp1 == 0 and temp2 == 0:
      DisplayCharacter16X24(16*3,0,charArray[16]) # space
    else:
      DisplayCharacter16X24(16*3,0,charArray[temp2])
    DisplayCharacter16X24(16*4,0,charArray[(ObjectInt%100)//10])
    DisplayCharacter16X24(16*5,0,charArray[14]) # .
    DisplayCharacter16X24(16*6,0,charArray[ObjectInt%10]) 

  if AmbientInt < 0:
    ObjectInt = abs(AmbientInt)
    DisplayCharacter16X24(16*2,24,charArray[15])# -
    temp1 = (AmbientInt%1000)//100
    if temp1 == 0:
      DisplayCharacter16X24(16*3,24,charArray[16]) # space
    else:
      DisplayCharacter16X24(16*3,24,charArray[temp1])
    DisplayCharacter16X24(16*4,24,charArray[(AmbientInt%100)//10])
    DisplayCharacter16X24(16*5,24,charArray[14]) # .
    DisplayCharacter16X24(16*6,24,charArray[AmbientInt%10]) 
   
  else:
    temp1 = AmbientInt//1000
    temp2 = (AmbientInt%1000)//100
    if temp1 == 0:
      DisplayCharacter16X24(16*2,24,charArray[16]) # space
    else:
      DisplayCharacter16X24(16*2,24,charArray[temp1])
    if temp1 == 0 and temp2 == 0:
      DisplayCharacter16X24(16*3,24,charArray[16]) # space
    else:
      DisplayCharacter16X24(16*3,24,charArray[temp2])
    DisplayCharacter16X24(16*4,24,charArray[(AmbientInt%100)//10])
    DisplayCharacter16X24(16*5,24,charArray[14]) # .
    DisplayCharacter16X24(16*6,24,charArray[AmbientInt%10])  
  lcd.show()
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