资讯详情

STM32F1读取MLX90615非接触式红外温度传感器

MLX90615 简介

MLX90615是用于非接触式温度测量的红外温度计。红外敏感热电堆探测器芯片和信号调节芯片集成在同一个TO-46 CAN在包装中。采用低噪声放大器、16位模数转换器和强大的数字信号处理器（DSP），使温度计具有较高的精度和分辨率。 MLX90615由两个芯片组成，红外热电堆探测器和信号调节芯片MLX90325构成，由Melexis红外传感器输出专门设计。该设备采用工业标准TO-46封装。由于MLX90325低噪声放大器，高分辨率16位ADC和强大的DSP单元，Melexis红外温度计能提供高精度、高分辨率。MLX90325的RAM分辨率为0.02℃。这些值可以通过2线串行smbus兼容协议(分辨率为0.02℃）或通过设备发出的10位PWM(脉宽调制)信号访问。 MLX90615在工厂校准，标准温度范围为-4085℃，目标温度为-40115℃。光学滤波器集成在包装中(5).5μm-14μm可切断可见光和近红外辐射通量，使传感器对可见光不敏感。

MLX90615 命名规则

在这里插入图片描述

MLX90615 与 MLX90614 的区别

  • 外形和pin脚： MLX90615采用的是TO-46封装，而MLX90614采样的是TO-39封装，MLX90615的体积要比MLX90614小很多，所以对于空间有限的应用，MLX90615是个优选。

虽然MLX90614与MLX90615外观上有四个插件引脚，但两个引脚的定义不同，无法实现pin to pin开发人员在开发时需要注意查阅相应的产品Datasheet。

  • FOV选型： MLX90615只有80°和100°两种FOV选项，但是MLX除此之外，还有更多的90614FOV选型。

  • 测量温度： MLX90615测量范围是-40℃115℃，而MLX90614可测量-70℃380℃的范围。

  • 内部配置：

  1. MLX90615只有3V供电，而MLX90614则有5V和3V选项；
  2. MLX90615只集成了IIR数字滤波，MLX90614同时集成FIR和IIR滤波；
  3. PWM频率，MLX90615可选为10Hz或者1kHz，而MLX90614是在1Hz和1kHz支持编程调整；
  4. 两者在对RAM和EEPROM操作时，操作指令不同，开发人员在切换时应注意；
  5. 用引脚唤醒指令脉冲，MLX90615在SCL脚，而MLX90614在SDA脚。

MLX90615数据手册的部分笔记

  • MLX90615芯片中的温度数据存在于Ram中的，其中 06H地址是存储环境温度，07H地址存储是测量对象的温度

  • 相应的芯片配置，ID，芯片内部存在模式选择、发射率等EEprom需要注意的是，EEprom尽量不要操作04到00D出厂校准信息数据存储在地址之间。

  • SMBus slave address:默认为0x5B, 假如从机地址写0x00 (类似广播)总线上的所有设备都会响应，读取设备的正式从机地址 ；所以在 i2c 实际使用总线时，从机地址不能设置为 0x00

  • PWM T min : PWM 最低温度的信号 15 位限制 – 右对齐(默认出厂值) 0x355B,相应的温度是 0.03℃）；PWM T range : PWM 信号温度的 15 位范围 (Tmax – Tmin) – 右对齐(出厂默认值0x09C3，对应于 PWM 范围 0.03… 50.01°C）

  • Config ：配置寄存器

  • 写入 MLX90615 的指令

使用STM32F1单片机驱动MLX90615

/******************************************************************************* * Filename: bsp_mlx90615.c * Revised: All copyrights reserved to Roger. * Date: 2022-05-04 * Revision: v1.0 * Writer: Roger-WY. * * Description: 非接触式红外温度传感器模块驱动(数字) * * * Notes: * All copyrights reserved to Roger-WY *******************************************************************************/ #include "bsp_mlx90615.h"   //----------------------------------------------------------------------------// #define MLX90615_I2C_SCL_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC #define MLX90615_I2C_SCL_PIN GPIO_Pin_4 /* 连接到SCL时钟线的GPIO */ #define MLX90615_I2C_SCL_PORT GPIOC  #define MLX90615_I2C_SDA_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC #define MLX90615_I2C_SDA_PIN GPIO_Pin_5 /* 连接到SDA数据线的GPIO */ #define MLX90615_I2C_SDA_PORT GPIOC   /* 义读写SCL和SDA的宏 */
#define MLX90615_I2C_SCL_1() MLX90615_I2C_SCL_PORT->BSRR = MLX90615_I2C_SCL_PIN /* SCL = 1 */
#define MLX90615_I2C_SCL_0() MLX90615_I2C_SCL_PORT->BRR = MLX90615_I2C_SCL_PIN /* SCL = 0 */

#define MLX90615_I2C_SDA_1() MLX90615_I2C_SDA_PORT->BSRR = MLX90615_I2C_SDA_PIN /* SDA = 1 */
#define MLX90615_I2C_SDA_0() MLX90615_I2C_SDA_PORT->BRR = MLX90615_I2C_SDA_PIN /* SDA = 0 */

#define MLX90615_I2C_SDA_READ() ((MLX90615_I2C_SDA_PORT->IDR & MLX90615_I2C_SDA_PIN) != 0) /* 读SDA口线状态 */
#define MLX90615_I2C_SCL_READ() ((MLX90615_I2C_SCL_PORT->IDR & MLX90615_I2C_SCL_PIN) != 0) /* 读SCL口线状态 */


//----------------------------------------------------------------------------//



//============================================================================//


/* ******************************************************************************** * 函 数 名: Mlx90615_i2c_Delay * 功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ******************************************************************************** */
static void Mlx90615_i2c_Delay(void)
{ 
        
    volatile uint8_t i;

	for (i = 0; i < 50; i++);
}


static void Mlx90615_i2c_Start(void)
{ 
        
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
	MLX90615_I2C_SDA_1();
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SCL_1();
	Mlx90615_i2c_Delay();

	MLX90615_I2C_SDA_0();
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SCL_0();
// Mlx90615_i2c_Delay();
}

/******************************************************************************* * 名 称： i2c_Stop * 功 能： CPU发起I2C总线停止信号 * 入口参数： 无 * 出口参数： 无 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-05-20 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： 停止时序 * SCL _____/ˉˉˉˉˉˉˉ * SDA _________/ˉˉˉˉˉ * | | * STOP *******************************************************************************/
static void Mlx90615_i2c_Stop(void)
{ 
        
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */

	MLX90615_I2C_SCL_0();
	Mlx90615_i2c_Delay();
    MLX90615_I2C_SDA_0();
    Mlx90615_i2c_Delay();

	MLX90615_I2C_SCL_1();
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SDA_1();
// Mlx90615_i2c_Delay();
}

/******************************************************************************* * 名 称： i2c_WaitAck * 功 能： CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号 * 入口参数： 无 * 出口参数： 返回0表示正确应答，1表示无器件响应 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-05-20 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
static uint8_t Mlx90615_i2c_WaitAck(void)
{ 
        
	uint8_t re;
    uint8_t TimeOutCnt = 20;  /* 超时计数器 */

	MLX90615_I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SCL_1();	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
	Mlx90615_i2c_Delay();

    while(TimeOutCnt -- ) { 
        
        if (MLX90615_I2C_SDA_READ())	{ 
        /* CPU读取SDA口线状态 */
            re = 1;
        } else { 
        
            re = 0;
        }
    }
	MLX90615_I2C_SCL_0();
	Mlx90615_i2c_Delay();
	return re;
}

/******************************************************************************* * 名 称： i2c_Ack * 功 能： CPU产生一个ACK信号 * 入口参数： 无 * 出口参数： 无 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-05-20 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
static void Mlx90615_i2c_Ack(void)
{ 
        
	MLX90615_I2C_SDA_0();	/* CPU驱动SDA = 0 */
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SCL_0();
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
}

/******************************************************************************* * 名 称： i2c_NAck * 功 能： CPU产生1个NACK信号 * 入口参数： 无 * 出口参数： 无 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-05-20 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
static void Mlx90615_i2c_NAck(void)
{ 
        
	MLX90615_I2C_SDA_1();	/* CPU驱动SDA = 1 */
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	Mlx90615_i2c_Delay();
	MLX90615_I2C_SCL_0();
	Mlx90615_i2c_Delay();
}

/******************************************************************************* * 名 称： bsp_InitI2C * 功 能： 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现 * 入口参数： 无 * 出口参数： 无 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-06-29 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
static void Mlx90615_InitI2C(void)
{ 
        
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(MLX90615_I2C_SCL_RCC | MLX90615_I2C_SDA_RCC, ENABLE);	/* 打开GPIO时钟 */

	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_OD;	        /* 开漏输出模式 */

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MLX90615_I2C_SCL_PIN;
	GPIO_Init(MLX90615_I2C_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MLX90615_I2C_SDA_PIN;
	GPIO_Init(MLX90615_I2C_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

	/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
	Mlx90615_i2c_Stop();
}

/******************************************************************************* * 名 称： i2c_SendByte * 功 能： CPU向I2C总线设备发送8bit数据 * 入口参数： _ucByte ： 等待发送的字节 * 出口参数： 无 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-05-20 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
static void Mlx90615_i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{ 
        
	uint8_t i;

	/* 先发送字节的高位bit7 */
	for (i = 0; i < 8; i++) { 
        
        MLX90615_I2C_SCL_0();
		Mlx90615_i2c_Delay();

		if (_ucByte & 0x80) { 
        
			MLX90615_I2C_SDA_1();
		} else { 
        
			MLX90615_I2C_SDA_0();
		}

        _ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */

		Mlx90615_i2c_Delay();

		MLX90615_I2C_SCL_1();
		Mlx90615_i2c_Delay();
	}
    MLX90615_I2C_SCL_0();
	Mlx90615_i2c_Delay();

}

/******************************************************************************* * 名 称： Mlx90615_i2c_ReadByte * 功 能： CPU从I2C总线设备读取8bit数据 * 入口参数： 无 * 出口参数： 读到的数据 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-05-20 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
static uint8_t Mlx90615_i2c_ReadByte(void)
{ 
        
	uint8_t i;
	uint8_t value;

	/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
	value = 0;
	for (i = 0; i < 8; i++) { 
        
		value <<= 1;
		MLX90615_I2C_SCL_0();
		Mlx90615_i2c_Delay();
        MLX90615_I2C_SCL_1();
		Mlx90615_i2c_Delay();

		if (MLX90615_I2C_SDA_READ()) { 
        
			value++;
		}
	}
    MLX90615_I2C_SCL_0();
	Mlx90615_i2c_Delay();

	return value;
}

/******************************************************************************* * 名 称： bsp_Mlx90615ScanDevice * 功 能： 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在 * 入口参数： _Address：设备的I2C总线地址 * 出口参数： 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到 * 作　　者： Roger-WY * 创建日期： 2018-05-20 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
int8_t bsp_Mlx90615ScanDevice(uint8_t *pSlaveAddr)
{ 
        
	uint8_t ucAck;
    
    Mlx90615_InitI2C();
	if (MLX90615_I2C_SDA_READ() && MLX90615_I2C_SCL_READ()) { 
        
        
        for(uint8_t i = 0; i < 128; i++)
        { 
        
            Mlx90615_i2c_Start();		/* 发送启动信号 */
            Mlx90615_i2c_SendByte(i << 1);
            ucAck = Mlx90615_i2c_WaitAck();	/* 检测设备的ACK应答 */
            Mlx90615_i2c_Stop();			/* 发送停止信号 */
            if(ucAck == 0)
            { 
        
                *pSlaveAddr = i;    //找到设备并获取从机地址
                return 0;
            }
        }
        return -1;          //没有找到设备

	}
	return -2;	            /* I2C总线异常 */
}

//============================================================================//
static const uint8_t crc_table[] = { 
        
    0x00, 0x07, 0x0e, 0x09, 0x1c, 0x1b, 0x12, 0x15, 0x38, 0x3f, 0x36, 0x31,
    0x24, 0x23, 0x2a, 0x2d, 0x70, 0x77, 0x7e, 0x79, 0x6c, 0x6b, 0x62, 0x65,
    0x48, 0x4f, 0x46, 0x41, 0x54, 0x53, 0x5a, 0x5d, 0xe0, 0xe7, 0xee, 0xe9,
    0xfc, 0xfb, 0xf2, 0xf5, 0xd8, 0xdf, 0xd6, 0xd1, 0xc4, 0xc3, 0xca, 0xcd,
    0x90, 0x97, 0x9e, 0x99, 0x8c, 0x8b, 0x82, 0x85, 0xa8, 0xaf, 0xa6, 0xa1,
    0xb4, 0xb3, 0xba, 0xbd, 0xc7, 0xc0, 0xc9, 0xce, 0xdb, 0xdc, 0xd5, 0xd2,
    0xff, 0xf8, 0xf1, 0xf6, 0xe3, 0xe4, 0xed, 0xea, 0xb7, 0xb0, 0xb9, 0xbe,
    0xab, 0xac, 0xa5, 0xa2, 0x8f, 0x88, 0x81, 0x86, 0x93, 0x94, 0x9d, 0x9a,
    0x27, 0x20, 0x29, 0x2e, 0x3b, 0x3c, 0x35, 0x32, 0x1f, 0x18, 0x11, 0x16,
    0x03, 0x04, 0x0d, 0x0a, 0x57, 0x50, 0x59, 0x5e, 0x4b, 0x4c, 0x45, 0x42,
    0x6f, 0x68, 0x61, 0x66, 0x73, 0x74, 0x7d, 0x7a, 0x89, 0x8e, 0x87, 0x80,
    0x95, 0x92, 0x9b, 0x9c, 0xb1, 0xb6, 0xbf, 0xb8, 0xad, 0xaa, 0xa3, 0xa4,
    0xf9, 0xfe, 0xf7, 0xf0, 0xe5, 0xe2, 0xeb, 0xec, 0xc1, 0xc6, 0xcf, 0xc8,
    0xdd, 0xda, 0xd3, 0xd4, 0x69, 0x6e, 0x67, 0x60, 0x75, 0x72, 0x7b, 0x7c,
    0x51, 0x56, 0x5f, 0x58, 0x4d, 0x4a, 0x43, 0x44, 0x19, 0x1e, 0x17, 0x10,
    0x05, 0x02, 0x0b, 0x0c, 0x21, 0x26, 0x2f, 0x28, 0x3d, 0x3a, 0x33, 0x34,
    0x4e, 0x49, 0x40, 0x47, 0x52, 0x55, 0x5c, 0x5b, 0x76, 0x71, 0x78, 0x7f,
    0x6a, 0x6d, 0x64, 0x63, 0x3e, 0x39, 0x30, 0x37, 0x22, 0x25, 0x2c, 0x2b,
    0x06, 0x01, 0x08, 0x0f, 0x1a, 0x1d, 0x14, 0x13, 0xae, 0xa9, 0xa0, 0xa7,
    0xb2, 0xb5, 0xbc, 0xbb, 0x96, 0x91, 0x98, 0x9f, 0x8a, 0x8d, 0x84, 0x83,
    0xde, 0xd9, 0xd0, 0xd7, 0xc2, 0xc5, 0xcc, 0xcb, 0xe6, 0xe1, 0xe8, 0xef,
    0xfa, 0xfd, 0xf4, 0xf3
};

uint8_t CRC8_Calc (uint8_t *p, uint8_t len) 
{ 
        
    uint16_t i;
    uint16_t crc = 0x0;

    while (len--) { 
        
            i = (crc ^ *p++) & 0xFF;
            crc = (crc_table[i] ^ (crc << 8)) & 0xFF;
    }

    return (crc & 0xFF);
}

/******************************************************************************* * 名 称： bsp_Mlx90615Init * 功 能： Mlx90615传感器的初始化 * 入口参数： 无 * 出口参数： 无 * 作　　者： Roger-WY. * 创建日期： 2018-08-08 * 修 改： * 修改日期： * 备 注： *******************************************************************************/
int8_t bsp_Mlx90615Init(void)
{ 
        
    int8_t ucError      = 0;

    Mlx90615_InitI2C();

    return (ucError);

}

int8_t bsp_Mlx90615WriteReg(uint8_t devAddr, uint8_t regAddr, uint16_t data) 
{ 
        
    uint8_t ucAck = 0;
    uint8_t  i = 0;
    uint8_t crcSendBuffer[5] = { 
        0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; //used to save the data to send
   
    crcSendBuffer[0] = devAddr << 1;
    crcSendBuffer[1] = regAddr;
    crcSendBuffer[2] =  (uint8_t)data;
    crcSendBuffer[3] =  (uint8_t)(data >> 8 

        标签： 接触式传感器头热电堆红外传感器范围高精度红外传感器温度
 
锐单商城拥有海量元器件数据手册、
          IC替代型号，打造
          电子元器件IC百科大全！

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台