MLX90640-D55 Thermal Camera
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目录
产品简介
MLX90640-D55 Thermal Camera是一款红外热像仪模块,32×24像素,I2C接口通信,兼容3.3V/5V电平,支持Raspberry Pi,ESP32,STM32等主控,MLX90640远红外热传感器阵列,可精确检测特定区域和温度范围内的目标物体,尺寸小巧,可方便集成到各种工业或智能控制应用中.
- 采用MLX90640远红外热传感器阵列，32×24像素
- 支持I2C接口通信，可设置为快速模式(速率可达1MHz)
- 噪声等效温差(NETD)仅为0.1K RMS@1Hz刷新率，噪声性能好
- 板载电平转换电路，可兼容3.3V/5V的工作电平
产品参数
- 工作电压:3.3V/5V
- 工作电流:＜23mA
- 通信接口:I2C (地址为0x33)
- 视场角(水平视角×垂直视角):
- MLX90640-D55 Thermal Camera：55°×35° （角度小，适合远距离测量）
- MLX90640-D110 Thermal Camera：110°×75° (角度大，适合近距离测量)
- 工作温度:-40℃～85℃
- 目标温度:-40℃～300℃
- 检测精度:±1℃
- 刷新速率:0.5Hz~64Hz (可编程设置)
- 产品尺寸:28mm×16 mm
- 固定孔尺寸:2.0mm
主要用途
- 高精度非接触性物体温度检测
- 红外热像仪、红外测温仪
- 智能家居、智能楼宇、智能照明
- 工业温度控制、安防、入侵/移动检测
硬件说明
通信协议
MLX90640-D55 Thermal Camera的通讯协议为I2C,支持I2C高速模式(最高可达1MHz),只能作为I2C总线上的从设备,SDA和SCL端口可以承受5V电压,可以直接接入到5V的I2C总线中,模块的设备地址是可以编程的,最多可以有127个地址，出厂默认值为0x33. 与一般I2C总线一样，在传送数据过程中共有三种类型信号：开始信号、结束信号和应答信号
开始信号: SCL为高电平, SDA由高电平转换为低电平.
结束信号: SCL为高电平, SDA由低电平转换为高电平.
可以看出开始信号和结束信号都是在SCL总线为高电平时刻完成的.
应答信号: 在每个字节传输之后的第9个时钟期间内, 发送数据端设备释放SDA总线, 接收数据端设备拉低SDA总线表示收到字节(ACK), 或者是SDA总线为高电平不应答(NoACK).
设备地址:主机通过在START条件后发送7位从机地址来寻址从机. 前七个位是该地址专用, 第8个是读/写（R / W）位. 该位指示传输方向,其中高电平表示主机将从从机读取数据,
低电平表示主机将向从机发送数据.
MLX90640-D55 Thermal Camera共768个IR传感器(也称为像素)组成. 每个像素的行和列位置标识为Pixel(i，j), 其中i是其行号(从1到24), j是其列号(从1到32),像素具体到某一平面可以参照上图
- 需要说明的是传感器原厂在传感器出厂时允许有4个以内的坏点, 每个坏点都在EEPROM表中有标识, 所以模块可能会有一定几率存在坏点, 也就是说这不能作为退换货的依据, 对此原厂的建议是使用相邻像素的平均值代替.
内存及寄存器
上图为MLX90640的RAM区和控制寄存器分布图,其中RAM区的两种数据模式,EEPROM用于存储校准常数和设备的配置参数, 如下图所示:
MLX90640支持8种刷新率,最高可达64Hz,刷新率由控制寄存器1(0x800D)控制,如下图:
8种刷新率的设置是取决于控制寄存器1(0x800D)的位7, 位8, 位9, 其中有国际象棋模式(出厂默认设置), 电视交错模式,如下图所示:
两种模式在子页面的更新方式上不同, 这里需要注意的是传感器仅在国际象棋模式下进行过出厂校准, 因此在国际象棋模式下可以获得更好的固定图案噪声行为, 因此为了获得最佳效果建议使用国际象棋棋盘模式, 两种模式的设定取决于控制寄存器1(0x800D)的位12.
测量原理
对于非接触式红外测温模块, 很重要的一个概念是"视场 (FOV)". 视场是由温差电堆接收到50%的辐射信号来确定的, 并且和传感器的主轴线相关. 测得的温度是视场内被测物体的温度加权平均值, 所以当被测物体完全覆盖FOV视场时的准确度是最高的.
例程演示
RaspberryPi4B
硬件连接
| PI-4B | MLX90640 Thermal Camera |
| 5V | 5V |
| GND | GND |
| SDA(BCM2) | SDA |
| SCL(BCM3) | SCL |
使用
请勿切换软件源，切换了软件源基本就会安装失败，需要重新烧录镜像,在树莓派终端输入如下指令:
cd ~ wget http://wiki.diustou.com/w/upload/5/56/MLX90640_Thermal_Camera_Code.7z sudo apt-get install p7zip p7zip --uncompress MLX90640_Thermal_Camera_Code.7z cd RaspberriPi/C++显示屏显示/ tar -xvf MLX90640_Thermal_Camera_SDL2.tar.gz cd MLX90640_Thermal_Camera_SDL2/ sudo ./install.sh make sudo ./main
若是显示过于卡顿,在boot磁盘中config.txt文件最后更改I2C的速度,在树莓派终端输入如下指令并保存退出:
sudo nano /boot/config.txt dtparam=i2c1_baudrate=1000000
STM32
硬件连接
| STM32405R | MLX90640 Thermal Camera |
| 5V | 5V |
| GND | GND |
| SDA(PB11) | SDA |
| SCL(PB10) | SCL |
ESP32
| ESP32 | MLX90640 Thermal Camera |
| 5V | 5V |
| GND | GND |
| SDA(P21) | SDA |
| SCL(P22) | SCL |
效果演示
FAQ
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