دماسنج فروسرخ جیبی با برد XIAO ESP32C3

برای اینکه این دماسنج تا حد ممکن کوچک و جیبی باشه، باید روی قرارگیری دقیق قطعات حسابی وقت می‌ذاشتیم. من تمام قطعات رو توی نرم‌افزار Fusion 360 مدل‌سازی کردم تا بهترین چیدمان رو پیدا کنم. هدف این بود که همه‌چیز بدون اتلاف فضا کنار هم قرار بگیره و در عین حال جای کافی برای سیم‌کشی و مونتاژ راحت وجود داشته باشه.

بعد از پیدا کردن بهترین حالت قرارگیری، قاب اصلی رو دقیقا دور قطعات طراحی کردم تا همه‌چیز محکم سر جای خودش بمونه و بدنه دستگاه یکپارچه بشه.

حالا که طراحی نهایی شد، نوبت به ساخت فیزیکی قاب می‌رسه. فایل‌های طراحی رو با فرمت STL خروجی گرفتم و با پرینتر سه‌بعدی چاپشون کردم. برای این قطعات می‌تونی از فیلامنت PLA استفاده کنی.

همیشه بهترین کار اینه که قبل از لحیم‌کاری و بستن مدار، کدها رو روی میکروکنترلر آپلود کنی. این‌طوری اگر مشکلی باشه راحت‌تر می‌تونی برطرفش کنی. برای این کار از محیط Arduino IDE استفاده می‌کنیم.

یکی از ویژگی‌های عالی برد XIAO ESP32C3 اینه که خودش سیستم مدیریت مدار شارژ و دشارژ باتری لیتیومی (BMS) رو داخلش داره. این یعنی نیازی به اضافه کردن ماژول شارژ جداگانه نداریم و کلی توی فضا صرفه‌جویی می‌شه. برای شارژ کردن باتری دستگاهت، فقط کافیه یه کابل USB به پورت برد وصل کنی تا باتری به صورت کاملا ایمن شارژ بشه.

به خاطر سایز خیلی کوچک پروژه، نمی‌تونیم از پیچ برای بستن قاب استفاده کنیم. درست مثل ایرپادها و گجت‌های تجاری جمع‌وجور، ما هم اینجا از چسب برای سرهم‌بندی کمک می‌گیریم تا ظاهر کار تمیز دربیاد.

حواست باشه که چسب حرارتی اینجا به کارمون نمیاد و باید از چسب‌های چندمنظوره مثل B-7000 استفاده کنی که ظرافت کار حفظ بشه. بریم سراغ مونتاژ.

اول از همه چهار تا سیم از ماژول نمایشگر OLED رو به پایه‌های سنسور دما لحیم کن. در کنارش، چهار تا سیم کوتاه (حدود 2 سانتی‌متر) هم به پایه‌های سنسور لحیم کن تا بعدا بتونیم اونا رو به پایه‌های GPIO برد متصل کنیم.

حالا ماژول OLED رو با دقت داخل شیار قاب پرینت‌شده قرار بده. سنسور رو هم در بخش کناری قاب جاگذاری کن و حواست باشه که لنز سنسور دقیقا روبه‌روی پنجره کوچکی که روی قاب طراحی کردیم قرار بگیره.

وقتی از جای درست قطعات مطمئن شدی، با استفاده از چسب نمایشگر و سنسور رو سر جای خودشون محکم کن. چسب رو فقط به لبه‌های قطعات بزن تا روی صفحه نمایشگر یا سنسور نریزه.

تو این مرحله، باتری لیتیومی رو دقیقا پشت ماژول OLED قرار بده و با یک قطره چسب اون رو هم ثابت کن.

بریم سراغ کلید تغذیه. پایه‌های کلید کشویی رو کمی کوتاه کن تا راحت‌تر جا بشه. سیم مثبت باتری (BT+) رو به اندازه لازم کوتاه کن و به یکی از پایه‌های کلید لحیم بزن.

یه سیم کوتاه دیگه هم به پایه دوم کلید لحیم کن تا بعدا به پایه مثبت باتری روی برد متصل بشه.

حالا کلید آماده‌شده رو داخل محفظه مخصوصش روی قاب سه‌بعدی بذار و با چسب محکمش کن.

رسیدیم به اتصالات نهایی. تمام سیم‌هایی که از سنسور و نمایشگر آورده بودیم رو به زیر برد XIAO و پایه‌های GPIO مربوطه لحیم کن. تغذیه سنسور و نمایشگر رو از پین 3V3 برد بگیر.

در نهایت سیم منفی باتری و سیم مثبتی که از کلید میاد رو به پدهای اتصال باتری روی برد وصل کن.

سیم‌ها رو با احتیاط به سمت داخل فشار بده تا جا باز بشه و برد XIAO رو سر جای خودش توی قاب قرار بده. حتما پورت USB رو با سوراخ قاب تراز کن و بعد برد رو با چسب ثابت نگه دار.

در آخر، درپوش پشتی قاب رو بذار و لبه‌های اون رو چسب بزن تا دستگاه کاملا بسته و یکپارچه بشه. دستگاه عالی کار می‌کنه و می‌تونی اون رو به دسته کلیدت آویزون کنی تا همیشه یه دماسنج لیزری همراهت باشه.