- Komponen Diperlukan
- Modul Pembaca RFID EM18
- MLX90614 Termometer Inframerah
- Diagram Sirkuit
- Penjelasan Kode
- Menyimpan Data Sensor ke dalam Lembar Excel dari Arduino Controller
Sejak wabah Covid-19, termometer inframerah digunakan sebagai alat penyaringan untuk memindai orang-orang di Bandara, Stasiun Kereta Api, dan tempat ramai lainnya. Pemindaian ini digunakan untuk mengidentifikasi calon pasien Covid-19. Pemerintah mewajibkan untuk memindai semua orang sebelum memasuki kantor, sekolah, atau tempat keramaian lainnya.
Jadi dalam tutorial ini, kita akan membangun Sistem Pemantauan Suhu Tanpa Kontak berbasis RFID menggunakan sensor suhu tanpa kontak dengan Arduino. Ketika karyawan memindai kartu RFID, itu akan mengukur suhu tubuh karyawan dengan termometer infra merah non-kontak dan mencatat Nama dan Suhu karyawan tersebut langsung ke lembar excel. Kami akan menggunakan Arduino Nano, MLX90614, EM18 RFID Reader, dan Ultrasonic Sensor untuk membangun proyek ini. Sensor ultrasonik digunakan untuk menghitung jarak antara termometer dan orang tersebut. Termometer hanya akan mengukur suhu bila jaraknya kurang dari 25 CM. Ini seperti sistem absensi berbasis RFID, yang juga mencatat suhu tubuh setiap orang.
Komponen Diperlukan
- Arduino Nano
- Modul RFID EM-18
- MLX90614 Sensor Suhu Tanpa Kontak
- Sensor ultrasonik
- Papan tempat memotong roti
- Kabel Jumper
Modul Pembaca RFID EM18
Salah satu pembaca RFID yang banyak digunakan untuk membaca tag 125 kHz adalah EM-18 RFID Reader. Modul RFID Reader berbiaya rendah ini memiliki fitur konsumsi daya yang rendah, faktor bentuk yang rendah, dan mudah digunakan. EM-18 Reader Module dapat memberikan output melalui dua antarmuka komunikasi yaitu RS232 dan WEIGAND26.
EM18 RFID Reader memiliki fitur transceiver yang memancarkan sinyal radio. Ketika tag RFID masuk dalam jangkauan sinyal pemancar, sinyal ini mengenai transponder yang ada di dalam kartu. Tag mengambil daya dari medan elektromagnet yang dihasilkan modul pembaca. Transponder kemudian mengubah sinyal radio menjadi bentuk daya yang dapat digunakan. Setelah mendapatkan daya, transponder mentransfer semua informasi, seperti ID tertentu, dalam bentuk sinyal RF ke Modul RFID. Kemudian data ini dikirim ke mikrokontroler menggunakan komunikasi UART.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang RFID dan tag, periksa proyek berbasis RFID kami sebelumnya.
MLX90614 Termometer Inframerah
Sebelum kita melanjutkan dengan tutorial, penting untuk mengetahui cara kerja sensor MLX90614. Ada banyak sensor suhu yang tersedia di pasaran dan kami telah menggunakan Sensor DHT11 dan LM35 secara ekstensif untuk banyak aplikasi di mana kelembaban atau suhu atmosfer harus diukur.
Sebelumnya kami menggunakan sensor ini pada senapan termal IR yang dapat merasakan suhu benda tertentu (bukan ambien) tanpa bersentuhan langsung dengan benda tersebut. Di sini kita kembali menggunakan sensor yang sama untuk menghitung suhu suatu benda. MLX90614 adalah salah satu sensor yang menggunakan energi IR untuk mendeteksi suhu suatu benda. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang rangkaian sensor Inframerah dan IR, ikuti link.
Sensor MLX90614 diproduksi oleh sistem Terpadu Mikroelektronika Melexis, memiliki dua perangkat yang tertanam di dalamnya, satu adalah detektor termopile inframerah (unit penginderaan) dan yang lainnya adalah perangkat DSP pengkondisian sinyal (unit komputasi). Ia bekerja berdasarkan hukum Stefan-Boltzmann yang menyatakan bahwa semua benda memancarkan energi IR dan intensitas energinya akan berbanding lurus dengan suhu benda tersebut. Unit penginderaan di sensor mengukur berapa banyak energi IR yang dipancarkan oleh objek yang ditargetkan dan unit komputasi mengubahnya menjadi nilai suhu menggunakan ADC internal 17-bit dan mengeluarkan data melalui komunikasi I2C. protokol. Sensor mengukur suhu benda dan suhu sekitar untuk mengkalibrasi nilai suhu benda. Fitur sensor MLX90614 diberikan di bawah ini, untuk lebih jelasnya lihat Lembar Data MLX90614.
Diagram Sirkuit
Diagram Sirkuit untuk sensor suhu non-kontak berbasis RFID menggunakan Arduino diberikan di bawah ini:
Seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian, koneksinya sangat sederhana karena kita telah menggunakannya sebagai modul, kita dapat langsung membangunnya di papan tempat memotong roti. LED yang terhubung ke pin BUZ modul EM18 Reader menyala tinggi ketika seseorang memindai tag. Modul RFID mengirimkan data ke pengontrol secara serial; maka pin pemancar dari modul RFID terhubung ke pin Receiver dari Arduino. Koneksi tersebut selanjutnya diklasifikasikan dalam tabel di bawah ini:
|
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 |
Trigonometri |
|
D6 |
Gema |
Penjelasan Kode
Kita harus menulis kode Arduino yang dapat membaca data dari sensor ultrasonik, MLX90614, Modul Pembaca RFID EM18, dan mengirim Nama dan Suhu seseorang ke Lembar Excel. Untuk kode ini, Anda harus mengunduh pustaka Wire dan MLX90614. Setelah mengunduh pustaka, tambahkan ke Arduino IDE Anda.
Kode lengkap untuk pemantauan suhu tubuh nirsentuh diberikan di akhir halaman. Di sini program yang sama akan dijelaskan dalam potongan kecil.
Seperti biasa, mulai kode dengan memasukkan semua pustaka yang diperlukan. Di sini pustaka Wire digunakan untuk berkomunikasi menggunakan protokol I2C dan pustaka Adafruit_MLX90614.h digunakan untuk membaca data sensor MLX90614.
#include
Kami kemudian menentukan pin sensor ultrasonik yang telah kami buat sambungan
const int trigPin = 5; const int echoPin = 6;
Setelah itu, tentukan variabel untuk menyimpan data modul RFID, sensor ultrasonik, dan sensor MLX90614.
durasi panjang; jarak int; String RfidReading; float TempReading;
Di dalam fungsi void setup () , kami menginisialisasi monitor serial untuk debugging dan sensor suhu MLX90614. Juga, atur pin Trig dan Gema sebagai pin keluaran dan masukan.
void setup () {Serial.begin (9600); // Inisialisasi Komunikasi Serial dengan PinMode Serial Monitor (trigPin, OUTPUT); pinMode (echoPin, INPUT); mlx.begin (); Initialize_streamer (); }
Di dalam fungsi void loop () , hitung jarak antara orang dan sensor dan jika jarak kurang dari atau sama dengan 25cm, maka panggil fungsi reader () untuk memindai tag.
void loop () {digitalWrite (trigPin, LOW); delayMicroseconds (2); digitalWrite (trigPin, HIGH); delayMicroseconds (10); digitalWrite (trigPin, LOW); durasi = pulseIn (echoPin, HIGH); jarak = durasi * 0,0340 / 2; jika (jarak <= 25) {reader (); }
fungsi void reader () digunakan untuk membaca kartu tag RFID. Setelah kartu didekatkan ke modul pembaca, modul pembaca membaca data serial dan menyimpannya dalam variabel input.
void reader () {if (Serial.available ()) {count = 0; sementara (Serial.available () && count <12) {input = Serial.read (); hitung ++; penundaan (5);
Di baris berikutnya, bandingkan data kartu yang dipindai dengan ID tag yang telah ditentukan sebelumnya. Jika ID tag cocok dengan kartu yang dipindai, baca suhu orang tersebut dan kirim suhu dan nama orang tersebut ke lembar excel.
jika (input == tag) flag = 1; else flag = 0; hitung ++; RfidReading = "Ashish"; }} jika (flag == 1) {temp_read (); Write_streamer (); }
Di dalam fungsi temp_read () , baca data sensor MLX90614 dalam Celsius dan simpan di variabel 'TempReading' .
void temp_read () {TempReading = mlx.readObjectTempC ();}
Setelah perangkat keras dan perangkat lunak siap, sekarang saatnya untuk mengunggah program ke Arduino Nano Board Anda. Segera setelah program Anda diunggah, sensor ultrasonik mulai menghitung jarak. Ketika jarak yang dihitung kurang dari 40 cm, itu membaca suhu dan kartu.
Menyimpan Data Sensor ke dalam Lembar Excel dari Arduino Controller
Sekarang untuk mengirim data ke lembar Excel, kita akan menggunakan PLX-DAQ. Ini adalah perangkat lunak Plug-in Excel yang membantu Anda menulis nilai dari Arduino ke langsung ke lembar Excel di Laptop atau PC Anda. Gunakan tautan untuk mengunduh file. Setelah mengunduh ekstrak file dan klik file.exe untuk menginstalnya. Ini akan membuat folder bernama PLS-DAQ di desktop Anda.
Sekarang buka file 'PLX-DAQ spreadsheet' dari folder desktop. Jika makro dinonaktifkan di Excel Anda, Anda akan melihat blok keamanan seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Klik Opsi-> Aktifkan konten -> Selesai -> OK untuk Mengaktifkan Macro. Setelah ini Anda akan mendapatkan layar berikut:
Sekarang pilih baud rate sebagai "9600" dan port yang terhubung dengan Arduino Anda dan kemudian klik Connect untuk memulai streaming data. Nilai Anda harus mulai dicatat seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Ini adalah bagaimana Anda dapat membuat perangkat penyaringan Suhu Tanpa Kontak dan menyimpan data di Lembar Excel.
Video yang berfungsi dan kode lengkap diberikan di akhir halaman.