Простой тепловизор на ESP32

При тестировании схем важно знать, что и почему греется. Перегрев указывает на ошибки, КЗ или неэффективное питание, но тепло не увидеть глазами. Тепловизор делает невидимое видимым: позволяет мгновенно находить горячие узлы, проверять стабилизаторы, транзисторы и охлаждение.

Именно это вдохновило меня собрать свою тепловизионную камеру. Устройство предельно простое в повторении — с ним справится даже начинающий. Оно состоит из доступных модулей: ESP32 и датчика MLX. Никакого дорогого промышленного оборудования, только то, что легко найти и недорого купить. Любой желающий может повторить эту разработку и буквально «видеть тепло» своими глазами.

Тепловизор построен на модуле ESP32-2432S028. Этот модуль содержит в себе ESP32 и дисплей с диагональю 2,8".

ESP32-2432S028

Тепловизионного датчика MLX90640

<p><img src="images/content/mikrokontrollery/prostoj-teplovizor-na-esp32/img05.avif" width="400"></p>

Модуля бесперебойного питания на аккумуляторе 18650

Модуль бесперебойного питания 5В 18650

Аккумуляторе 18650

Аккумулятор 18650

Паре кнопок и выключателя.

Схема устройства очень простая

Простой тепловизор на ESP32ESP32-2432S028

Аккуратно проводами подключаем к модулю камеру, кнопки, провода питания

Простой тепловизор на ESP32

Подключаем модуль бесперебойного питания

Простой тепловизор на ESP32

Настала пора прошивки модуля.  В Arduino IDE v1.8.19 для успешной компиляции программы требуется несколько дополнительных библиотек, включая библиотеки для датчика MLX90640 и TFT-дисплея TFT_eSPI. Скачиваем архив с исходным кодом, открываем его. В инструментах выбираем плату "ESP32 Dev Module", остальное по скриншоту программы ниже:

Простой тепловизор на ESP32

Программа считывает данные о температуре с датчика MLX90640 по I²C, обрабатывает их для генерации теплового изображения и отображает его на TFT-дисплее в реальном времени. Также реализованы такие функции, как масштабирование температуры, цветовое отображение, простая информационная панель для отображения минимальной и максимальной температуры, а также кнопочное управление для дополнительной функциональности. При нажатии правой кнопки тепловое изображение сохраняется на SD-карту.

После прошивки ESP32, на дисплее отобразиться тепловое изображение

Простой тепловизор на ESP32Простой тепловизор на ESP32

Для тепловизора был разработан и напечатан на 3D принтере корпус, который состоит из двух частей

thermal_camera_encloser_top.stl
Скачать

3D Просмотр: thermal_camera_encloser_top.stl

thermal_camera_enclosure_bottom.stl
Скачать

3D Просмотр: thermal_camera_enclosure_bottom.stl

После печати половинки корпуса необходимо очистить от пыли и остатков материала, затем слегка отшлифовать поверхности, чтобы сгладить линии слоёв, для улучшения сцепления краски. Далее наноситься слой грунтовки, и после её высыхания, наноситься равномерный слой краски. 

Окраска корпуса защищает пластик от воздействия окружающей среды (влага, ультрафиолет), что помогает сохранить прочность детали и значительно продлить срок ее службы, а также придает устройству профессиональный, завершенный вид. 

Простой тепловизор на ESP32Простой тепловизор на ESP32

Собираем устройство в подготовленный корпус

Вид собранного устройства

Простой тепловизор на ESP32Простой тепловизор на ESP32

Проверяем работу собранного устройства

Необходимые компоненты

Работа тепловизова

Сборка тепловизора

Скетч и драйверы для проекта