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MLX90614简介
迈来芯 MLX90614 是一款用于非接触式温度测量的红外温度计。IR 敏感型热电堆检测器芯片和信号调节 ASIC 都集成在同一 TO-39 罐封装中。MLX90614 集成有低噪声放大器、17 位 ADC 和强大的 DSP 单元，因此温度计兼具高精度和高分辨率。 该温度计出厂前已经过校准，可通过数字 SMBus 输出提供整个温度范围内的测量温度（分辨率为 0.02°C）。 用户可以将数字输出配置为脉宽调制 (PWM)。标准情况下，将 10 位 PWM 配置为以 0.14°C 的分辨率连续传输介于 -20 和 120°C 之间的测量温度。
使用STM32F1单片机操作MLX90614
- MLX90614.c文件内容：
/*******************************************************************************
* Filename: bsp_mlx90614.c
* Revised: All copyrights reserved to Roger.
* Date: 2020-10-17
* Revision: v1.0
* Writer: Roger-WY.
*
* Description: 非接触式红外温度传感器模块驱动(数字式)
*
*
* Notes: https://www.melexis.com/zh/product/MLX90614/MLX90614
* All copyrights reserved to Roger-WY
*******************************************************************************/
#include "bsp_mlx90614.h"
//----------------------------------------------------------------------------//
#define MLX90614_I2C_SCL_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC
#define MLX90614_I2C_SCL_PIN GPIO_Pin_4 /* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define MLX90614_I2C_SCL_PORT GPIOC
#define MLX90614_I2C_SDA_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC
#define MLX90614_I2C_SDA_PIN GPIO_Pin_5 /* 连接到SDA数据线的GPIO */
#define MLX90614_I2C_SDA_PORT GPIOC
/* 定义读写SCL和SDA的宏 */
#define MLX90614_I2C_SCL_1() MLX90614_I2C_SCL_PORT->BSRR = MLX90614_I2C_SCL_PIN /* SCL = 1 */
#define MLX90614_I2C_SCL_0() MLX90614_I2C_SCL_PORT->BRR = MLX90614_I2C_SCL_PIN /* SCL = 0 */
#define MLX90614_I2C_SDA_1() MLX90614_I2C_SDA_PORT->BSRR = MLX90614_I2C_SDA_PIN /* SDA = 1 */
#define MLX90614_I2C_SDA_0() MLX90614_I2C_SDA_PORT->BRR = MLX90614_I2C_SDA_PIN /* SDA = 0 */
#define MLX90614_I2C_SDA_READ() ((MLX90614_I2C_SDA_PORT->IDR & MLX90614_I2C_SDA_PIN) != 0) /* 读SDA口线状态 */
#define MLX90614_I2C_SCL_READ() ((MLX90614_I2C_SCL_PORT->IDR & MLX90614_I2C_SCL_PIN) != 0) /* 读SCL口线状态 */
//----------------------------------------------------------------------------//
//============================================================================//
/*
********************************************************************************
* 函 数 名: Mlx90614_i2c_Delay
* 功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
********************************************************************************
*/
static void Mlx90614_i2c_Delay(void)
{
volatile uint8_t i;
for (i = 0; i < 50; i++);
}
static void Mlx90614_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 */
MLX90614_I2C_SDA_1();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_1();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SDA_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_0();
// Mlx90614_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 Mlx90614_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 */
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SDA_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_1();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SDA_1();
// Mlx90614_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 Mlx90614_i2c_WaitAck(void)
{
uint8_t re;
uint8_t TimeOutCnt = 20; /* 超时计数器 */
MLX90614_I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_1(); /* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
Mlx90614_i2c_Delay();
while(TimeOutCnt -- ) {
if (MLX90614_I2C_SDA_READ()) {/* CPU读取SDA口线状态 */
re = 1;
} else {
re = 0;
}
}
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_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 Mlx90614_i2c_Ack(void)
{
MLX90614_I2C_SDA_0(); /* CPU驱动SDA = 0 */
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_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 Mlx90614_i2c_NAck(void)
{
MLX90614_I2C_SDA_1(); /* CPU驱动SDA = 1 */
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_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 Mlx90614_InitI2C(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(MLX90614_I2C_SCL_RCC | MLX90614_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 = MLX90614_I2C_SCL_PIN;
GPIO_Init(MLX90614_I2C_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MLX90614_I2C_SDA_PIN;
GPIO_Init(MLX90614_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 */
Mlx90614_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 Mlx90614_i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{
uint8_t i;
/* 先发送字节的高位bit7 */
for (i = 0; i < 8; i++) {
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
if (_ucByte & 0x80) {
MLX90614_I2C_SDA_1();
} else {
MLX90614_I2C_SDA_0();
}
_ucByte <<= 1; /* 左移一个bit */
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_1();
Mlx90614_i2c_Delay();
}
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
}
/*******************************************************************************
* 名 称： Mlx90614_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 Mlx90614_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;
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
MLX90614_I2C_SCL_1();
Mlx90614_i2c_Delay();
if (MLX90614_I2C_SDA_READ()) {
value++;
}
}
MLX90614_I2C_SCL_0();
Mlx90614_i2c_Delay();
return value;
}
/*******************************************************************************
* 名 称： bsp_Mlx90614ScanDevice
* 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_Mlx90614ScanDevice(uint8_t *pSlaveAddr)
{
uint8_t ucAck;
Mlx90614_InitI2C();
if (MLX90614_I2C_SDA_READ() && MLX90614_I2C_SCL_READ()) {
for(uint8_t i = 0; i < 128; i++)
{
Mlx90614_i2c_Start(); /* 发送启动信号 */
Mlx90614_i2c_SendByte(i << 1);
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck(); /* 检测设备的ACK应答 */
Mlx90614_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_Mlx90614Init
* 功 能： Mlx90614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_Mlx90614Init(void)
{
int8_t ucError = 0;
Mlx90614_InitI2C();
return (ucError);
}
int8_t bsp_Mlx90614WriteReg(uint8_t devAddr, uint8_t regAddr, uint16_t data)
{
uint8_t ucAck = 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);
crcSendBuffer[4] = CRC8_Calc(crcSendBuffer,4);
Mlx90614_i2c_Start();
Mlx90614_i2c_SendByte(crcSendBuffer[0]);
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果Mlx90614，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
Mlx90614_i2c_SendByte(crcSendBuffer[1]);
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果Mlx90614，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
Mlx90614_i2c_SendByte(crcSendBuffer[2]); //先发送低字节
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果Mlx90614，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
Mlx90614_i2c_SendByte(crcSendBuffer[3]); //再发送高字节
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果Mlx90614，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
Mlx90614_i2c_SendByte(crcSendBuffer[4]); //再发送PEC
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果Mlx90614，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
/* 发送I2C总线停止信号 */
Mlx90614_i2c_Stop();
return 0; /* 执行成功 */
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
/* 发送I2C总线停止信号 */
Mlx90614_i2c_Stop();
return -1;
}
int8_t bsp_Mlx90614ReadReg(uint8_t devAddr, uint8_t regAddr,uint16_t *pReadData)
{
uint8_t ucAck = 0;
uint8_t ValBuf[6] = {0};
uint8_t prcRegVal = 0;
ValBuf[0] = devAddr << 1;
ValBuf[1] = regAddr;
ValBuf[2] = (devAddr << 1) | 0x01;
Mlx90614_i2c_Start();
Mlx90614_i2c_SendByte(ValBuf[0]);
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果LM75X，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
Mlx90614_i2c_SendByte(ValBuf[1]);
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果LM75X，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
//------------------------------------------------------------------------//
Mlx90614_i2c_Start();
Mlx90614_i2c_SendByte(ValBuf[2]);
ucAck = Mlx90614_i2c_WaitAck();
if(ucAck) { /* 如果LM75X，没有应答 */
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
ValBuf[3] = Mlx90614_i2c_ReadByte();
Mlx90614_i2c_Ack();
ValBuf[4] = Mlx90614_i2c_ReadByte();
Mlx90614_i2c_Ack();
ValBuf[5] = Mlx90614_i2c_ReadByte();
Mlx90614_i2c_Ack();
/* 发送I2C总线停止信号 */
Mlx90614_i2c_Stop();
prcRegVal = CRC8_Calc(ValBuf,5);
if(prcRegVal == ValBuf[5])
{
*pReadData = (ValBuf[4] << 8) + ValBuf[3];
return 0; /* 执行成功 */
}
else
{
return -2; //校验不正确
}
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
/* 发送I2C总线停止信号 */
Mlx90614_i2c_Stop();
return -1;
}
float bsp_Mlx90614ReadTemp(uint8_t devAddr)
{
float temp;
uint16_t data;
if( 0 == bsp_Mlx90614ReadReg(devAddr,MLX90614_TOBJ1,&data))
{
temp = (data * 0.02) - 273.15;
}
else
{
temp = MLX90614_TEMP_READ_ERR_CODE;
}
return temp;
}
/***************************** (END OF FILE) **********************************/
- MLX90614.h文件内容：
/*******************************************************************************
* Filename: bsp_mlx90614.h
* Revised: All copyrights reserved to Roger.
* Date: 2020-10-17
* Revision: v1.0
* Writer: Roger-WY.
*
* Description: 非接触式红外温度传感器模块驱动(数字式) 头文件
*******************************************************************************/
#ifndef __BSP_MLX90614_H__
#define __BSP_MLX90614_H__
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_timer.h"
#define MLX90614_TEMP_READ_ERR_CODE -99
/* MLX90614 内部寄存器地址定义 */
/* Private defines -----------------------------------------------------------*/
/* DEFAULT SLAVE ADDRESS */
#define MLX90614_ADDR 0x5A
#define MLX90614_ADDR_WR (MLX90614_ADDR << 1)
/* OPCODE DEFINES */
#define MLX90614_OP_RAM 0x00
#define MLX90614_OP_EEPROM 0x20
#define MLX90614_OP_SLEEP 0xFF
/* RAM offsets with 16-bit data, MSB first */
#define MLX90614_RAW1 (MLX90614_OP_RAM | 0x04) /* raw data IR channel 1 */
#define MLX90614_RAW2 (MLX90614_OP_RAM | 0x05) /* raw data IR channel 2 */
#define MLX90614_TAMB (MLX90614_OP_RAM | 0x06) /* ambient temperature */
#define MLX90614_TOBJ1 (MLX90614_OP_RAM | 0x07) /* object 1 temperature */
#define MLX90614_TOBJ2 (MLX90614_OP_RAM | 0x08) /* object 2 temperature */
/* EEPROM offsets with 16-bit data, MSB first */
#define MLX90614_TOMIN (MLX90614_OP_EEPROM | 0x00) /* object temperature min register */
#define MLX90614_TOMAX (MLX90614_OP_EEPROM | 0x01) /* object temperature max register */
#define MLX90614_PWMCTRL (MLX90614_OP_EEPROM | 0x02) /* pwm configuration register */
#define MLX90614_TARANGE (MLX90614_OP_EEPROM | 0x03) /* ambient temperature register */
#define MLX90614_EMISSIVITY (MLX90614_OP_EEPROM | 0x04) /* emissivity correction register */
#define MLX90614_CFG1 (MLX90614_OP_EEPROM | 0x05) /* configuration register */
#define MLX90614_SA (MLX90614_OP_EEPROM | 0x0E) /* slave address register */
#define MLX90614_ID1 (MLX90614_OP_EEPROM | 0x1C) /*[read-only] 1 ID register */
#define MLX90614_ID2 (MLX90614_OP_EEPROM | 0x1D) /*[read-only] 2 ID register */
#define MLX90614_ID3 (MLX90614_OP_EEPROM | 0x1E) /*[read-only] 3 ID register */
#define MLX90614_ID4 (MLX90614_OP_EEPROM | 0x1F) /*[read-only] 4 ID register */
#define MLX90614_DBG_OFF 0
#define MLX90614_DBG_ON 1
#define MLX90614_DBG_MSG_W 0
#define MLX90614_DBG_MSG_R 1
/* MLX90614 供外部调用函数 */
int8_t bsp_Mlx90614Init(void);
int8_t bsp_Mlx90614ScanDevice(uint8_t *pSlaveAddr);
float bsp_Mlx90614ReadTemp(uint8_t devAddr);
#endif
/***************************** (END OF FILE) **********************************/
完整的工程
STM32F1 使用标准库函数读取MLX90614ESF非接触式温度传感器的完整工程可点击此处下载
PS:没有积分的小伙伴，可留言，我单独将工程发给您.
结束语
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