MLX90640 红外热成像传感器测温模块开发笔记（三）

2022-07-21 13:34:51 阅读：109 来源： 互联网

MLX90640 红外热成像仪测温模块开发笔记（三）工作流程和操作MLX90640 的一般步骤

默认参数时
MLX90640 的工作流程
（1）上电，内部初始化（约 40ms）
（2）读取工作参数到控制和状态寄存器
（3）开始以 2Hz 的速率测量实时数据并更新到 RAM，自动更新状态寄存器。

测量帧解释
MLX90640 共有 768 个测量像素点，每次测量其中的一半，称为 1 帧，故此完成 768 像
素需要测量 2 帧，用帧 0 和帧 1 来表示。即：所谓的 1 帧数据其实是完整像素的一半。

可以修改的参数
可以修改的参数有以下几个方面：
 自动测量：默认为自动测量，即自动循环测量帧 0 和帧 1 更新到RAM 中。与其对应的是手动测量，即：用指令来控制测量帧 0 还是帧 1。手动测量已经在官方的数据手册中被删除，看来 MLX 也不喜欢别人用，所以我们也就别用了。自动测量保持默认值，不要改就好。
 帧分布：前面已经说了，1 帧实际上是测量完成了一半的像素点，这一半像素有两种分布模式，手册上称为 TV 模式和 Chess 模式，TV 模式以行为单位，是指每帧只测量奇数行或者偶数行，Chess 模式是指以像素为单位，每次交错着像素测 384 个像素点。我们可以称之为“行交错模式”和“像素交错模式”。
在这方面，手册上又说了，出厂时是以 Chess 模式校准的，具有最好的精度（言下之意就是说如果修改为了 TV 模式时会不准），鉴于此，这个参数也不要动。
 测量分辨率：可选的有 16~19 位 AD 转换精度，默认是 18 位，转换位数当然是越
高越好了，但 18 和 19 位经过测试也没有发现有什么实际区别，这个参数可改可不改。
 测量速率：每秒测量几帧数据，这个参数很有用处，毕竟我们希望成像后是连续的
动画，每秒 2 次一定是不好的，我们可以调用 API 将这个参数修改为 8Hz 或者 16Hz 甚至 32Hz，64Hz 是不建议的，因为测量速率太快时噪声特别大，图像特别乱。普通相机的刷新速率也就 15Hz 左右，所以建议最高设置为 16Hz 吧。

所以，虽然数据手册上写的感觉好像可修改的参数挺多，这么一分析，其实只有 1 个测量速率是有用处的，其它都是浮云（鸡肋）。

参数修改方法讨论：
有两种修改方法，修改寄存器和修改 EEPROM。
（1）修改寄存器（推荐）
传感器上电后会自动从 EEPROM 读取参数到寄存器，寄存器内的参数值是运行时实际执行的参数，直接通过 I2C 修改寄存器值即可，随用随改、立即生效。寄存器的值是掉电遗失的，所以每次上电后都要修改一次。
（2）修改 EEPROM
EEPROM 是掉电不丢失的，所以修改 EEPROM 内的运行参数只需要一次，下次启动生效。但
EEPROM 内存储的不仅只是同步到运行寄存器的几个参数，大部分的是 768 个像素的校准参数，这些参数是出厂时写入的，特别重要，所以我的建议还是不要对 EEPROM 有任何的写操作，以免发生意外，EEPROM 里的像素校正参数一旦被意外修改就再也找不回来了。

MLX90640 底层驱动Keil 项目（STC 单片机）下载

建议的操作流程
unsigned short EE[832]; unsigned short Frame[834]; paramsMLX90640 MLXPars; float Vdd,Ta,Tr;
float Temp[768];

IIC_Init(); //I2C 初始化
MLX90640_I2CInit(); //MLX 传感器初始化
Delay_ms(50); //预留一点时间让 MLX 传感器完成自己的初始化
MLX90640_SetRefreshRate(0); //测量速率 1Hz(0~7 对应 0.5,1,2,4,8,16,32,64Hz)

MLX90640_I2CRead(0x2400, 832, EE); //读取像素校正参数MLX90640_ExtractParameters(EE, &MLXPars); //解析校正参数（计算温度时需要）

while (1)
{
Delay_ms(5);
if (MLX90640_GetFrameData(Frame)==0) //有转换完成的帧
{
Vdd=MLX90640_GetVdd(Frame, MLXPars); //计算 Vdd（这句可有可无） Ta=MLX90640_GetTa(Frame, MLXPars); //计算实时外壳温度
Tr=Ta-8.0; //计算环境温度用于温度补偿
//手册上说的环境温度可以用外壳温度-8℃ MLX90640_CalculateTo(Frame, MLXPars, 0.95, Tr, Temp); //计算像素点温度
/*
Temp 数组内即是转换完成的实时温度值，单位℃
可以在这里对得到的 32*24=768 个温度值进行处理、转换为颜色值、显示关于温度转颜色方法，在后续的文章中会有专门介绍
*/
}
}
一点疑问
校正参数存储于传感器内部的 EEPROM，实时数据也来自传感器，如何利用实时数据和校正
参数计算温度的方法也是事先规定好的，MLX 为什么不直接在内部完成这个温度计算让用户直接读取温度值？为了体现这个传感器的复杂性或者是让用户有成就感吗？
本来可以在传感器内部解决的问题被厂家要求在外部完成，对 MCU 的性能要求是特别高的，大量的浮点运算，大量的RAM 消耗，较低的效率。

成果展示

标签：测温,测量,像素,MLX90640,修改,参数,寄存器,红外热
来源： https://www.cnblogs.com/wenkon/p/16501569.html

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