Kontaktloses Thermometer

Autoren: Alexander Gossen, Markus Esjutin
Betreuer: Prof. Göbel / Prof. Schneider

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Einleitung

Im Rahmen des Praktikums Angewandte Elektrotechnik im Masterstudiengang Business and Systems Engineering im Wintersemester 20/21 ist vorgesehen, dass sich die Studierenden mit einem Microcontroller-Projekt auseinadersetzen, indem das theoretische Wissen aus den folgenden Themengebieten angewendet wird:

Schaltungstechnik
Elektrotechnik
Mess- und Regelungstechnik

Die Studierenden sind aufgefordert ein angemessenes Projekthema mit einem Funduino Uno R3 zu recherchieren und auszuwählen. Hierbei besitzen die Studierenden bezüglich des Lösungskonzepts jegliche Freiheiten und sind nicht eingeschränkt.

Ausschlaggebend für das Projektthema "Kontaktloses Thermometer" war der ausgebrochene Virus Sars-CoV-2 oder besser bekannt als der Coronavirus. Durch die hohen Infektionszahlen seit Anfang des Jahres 2020 sind viele medizinische Hilfsmittel wie z.B. Fieberthermometer schnell ausverkauft oder werden zu überhöhten Preisen angeboten. Deshalb wird dieses Projekt als Motivation gesehen, sein eigenes kontaktloses Thermometer zu entwickeln und anderen die Möglichkeit zu bieten dies nachzubauen.

Anforderungen an das Projekt

Die nachfolgende Liste beschreibt die Anforderungen an das Projekt "Kontaktloses Thermometer", die erfüllt werden müssen.

Das Thermometer muss im Entfernungsbereich von 2 - 5 cm messen können bei einer Auflösung von 0,1 C°.
Die Messergebnisse müssen visuell und akustisch kenntlich gemacht werden (z.B. mittels LCD-Display, LED, Lautsprecher).
Grenzwertüberschreitungen müssen wie in Anforderung 3 kenntlich gemacht werden.
Die Ergebnisse müssen festgehalten werden können und auslesbar sein bis der Taser wieder gedrückt wird.
Die Stromversorgung soll alternativ über eine Batterie laufen.
Die Temparaturmessung muss in Echtzeit erfolgen.
Die Temparatur muss in Grad Celsius angezeigt werden und einen Bereich von 35 C° - 42 C° abdecken.
Das Thermometer soll handlich und transportabel sein.

Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

Funktionale Systemstruktur

Elektrischer Schaltplan

Komponentenspezifikation

Die Funktionen der einzelnen Teilkomponenten aus dem funktionalen Systementwurf werden in diesem Kapitel näher erläutert. Darüber hinaus wird die benötigte Hardware für die Umsetzung des Projekts aufgelistet und beschrieben, um einen Überblick über die Kosten zu gewähren und einen möglichen Nachbau zu erleichtern.

Verwendete Komponenten
Bauteil	Beschreibung	Hyperlink
Arduino Uno (alternativ Nano)
EM-18 RFID Module
MLX90614 Contactless Temperature Sensor
Ultrasonic Sensor
Breadboard
Jumper Wires
LCD-Display
Taster
LED

Programmierung

Matlab

Simulink

Komponententest

Fazit

Weblinks

Literaturverzeichnis

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