基于MLX90615和STM32的多點紅外溫度測量系統(tǒng)設(shè)計

3.2 溫度采集模塊

MLX90615 紅外溫度傳感器的出廠默認(rèn)地址為0x5b,因此應(yīng)首先通過軟件對紅外傳感器的地址進(jìn)行修改，避免總線上出現(xiàn)“一呼百應(yīng)”的情況。MLX90615支持7位地址，可使用地址值為1~127,所有傳感器都會響應(yīng)0×00地址，應(yīng)避免使用。更改地址時應(yīng)保證只有一只傳感器掛接在總線上，且必須先對傳感器地址控制字清空，即先寫入“0×00”地址，再寫入指定地址值，其流程如圖6所示。

初始化主要完成通用IO、串口、中斷及SMBus總線的設(shè)置。

為每個MLX90615紅外傳感器設(shè)置其惟一地址后，將其通過SDA及SCL兩線掛接到SMBus總線，與微處理器進(jìn)行通信。

微處理器作為總線上的主器件向總線上的第一個MLX90615發(fā)送命令并等待應(yīng)答，待收到應(yīng)答后，讀取該點溫度值并通過串口傳至上位機(jī)進(jìn)行顯示，之后向第二個MLX90615發(fā)送命令并等待應(yīng)答，得到應(yīng)答后讀取該點溫度并傳至上位機(jī)顯示，以此類推，對總線上的所有MLX90615進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集。MLX90615中讀出的溫度值轉(zhuǎn)換為攝氏溫度的公式為：

數(shù)據(jù)讀取流程圖如圖7所示。

3.3 上位機(jī)界面

上位機(jī)溫度監(jiān)測界面采用C++下的MFC類庫編寫，實現(xiàn)上位機(jī)通過串口與微處理器連接，接收由微處理器發(fā)送的溫度數(shù)據(jù)并顯示?？赏ㄟ^單擊界面上的按鈕來控制、選擇監(jiān)測點，如圖8所示。

4 實驗結(jié)果

實驗采用3只MLX90615傳感器分別監(jiān)測熱水、冰及室內(nèi)溫度，開始監(jiān)測1 min后得到其方差、平均值及參考溫度如表1所示。

結(jié)果表明，MLX90615測溫精度更高，且測量結(jié)果穩(wěn)定，響應(yīng)速度可達(dá)7~9 ms.缺點是測溫時與被測對象距離需保持在2 cm以內(nèi)，距離超過70 cm時所測溫度為環(huán)境溫度。

5 結(jié)語

本文設(shè)計實現(xiàn)了基于MLX90615紅外傳感器的非接觸式多點溫度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)測量精度可達(dá)0.02 ℃，且響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)。傳感器與微處理器的接口簡單，簡化了硬件設(shè)計工作，為多點溫度測量提供一種新方法。實驗結(jié)果表明，該方法測溫精度高，響應(yīng)速度快，且非接觸式測量有效降低了危險系數(shù)，為多點測溫提供了一種新途徑。