【经验】Melexis MLX90640红外传感器的软件算法实现常见问题分析

时间： 2019-05-03 来源：世强

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MLX90640是MELEXIS公司推出的一种新型红外 (IR) 传感器，实现更安全，更高效率，更便利的温度测量。对第一次使用的工程师而言，软件实现过程中对如何进行数据读取和处理一头雾水，本文主要介绍软件实现的过程和开发中遇到的问题。

1、测量流程图：

1）上电初始化：设置AD采集位数、设置刷新速率、设置pattern模式、设置控制寄存器、读取EEPROM数据到MCU的RAM、计算相应的参数；

2）调用MLX90640_GetFrameData（）函数，定时获取RAM的数据；

3）调用MLX90640_CalculateTo函数，进行温度数据计算（如果是想获得图像数据可以调用MLX90640_GetImage（））

详细的驱动源代码可以参考：https://www.sekorm.com/doc/551071.html

2、寄存器解析：

1）状态寄存器0x8000：bit4，bit3,bit0是软件算法中需要注意的，其中bit0表示哪个子页对应的RAM数据更新。bit3表示是否有测量新数据产生，bit4是否允许RAM被覆盖写。

其中需要说明的是RAM的数据为非零，每次测量数据更新时覆盖上一次的测量数据。

2）控制寄存器0x800D：bit12选择哪一种工作模式，建议选择chess pattern，这种模式噪声少，测量精度更高。bit10、bit11是ADC采集位数。bit7 ~bit9刷新速率设置。低字节控制是更新哪一个page的数据。

在软件设计中，为了程序实现简单，每次可以一起读取所有page的数据，然后进行温度计算。需要注意的是，每次计算的数据可能只有一个page的数据是更新之后的数据。

3、判断芯片是否工作正常：

1）调用MLX90640_GetVdd（）函数，返回值等于芯片的供电电压，如果不正常，可能芯片已经损坏。

2）读取0x240c的数据，如果返回不是数据手册的默认值0x1901，如果IIC数据读取底层驱动正常，可能芯片内部的数据被擦写，测量数据不正常。

3）芯片读取的RAM数据解析无规律，确认主控MCU的RAM空间是否够用，原厂提供的算法中，变量的定义是float型，占用ram较大，约十几K ,故需用主控的时候，建议留取充足的RAM空间。

4、个别参数数据处理方法解析：

1）坏点和离群点数据处理方法：在官方提供的驱动程序中，有给出对不超过4个坏点的处理方法是用相邻点替代，对超过4的坏点或者离群点，则没有进行特殊处理，在实际应用中，可以按照测量物体的类型，对这些数据进行处理，如测量物面积大，对几个坏点可以忽略不计，如果测量物面积比较小，连续出现5个无效点会严重影响测量结果，可以认为传感器测量失败。

2） Emissivity：发射率是被测物体的一种性质，此值要求用户自己根据被测物体的类型进行设置。

3） Tr：当Emissivity小于1时，需要对物体反射的温度进行补偿，以更准确的测量被测物体的温度。具体的算法处理可以参考：https://www.sekorm.com/doc/551071.html

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用户49989334 Lv1 初级工程师 2019-10-31

通过MLX90640采集一个区域的温度值、并上传。存在问题：测温对象温度无实际较大变化情况，相邻像素点之间的温度差异有时很大，不稳定，最大最小值接近5℃（如图）。感觉是棋盘式采集时，一副图像两次采集数据所存在的偏差，如何解决。求大咖帮助。
- Mia_世强回复：关于MLX90640的数据采集和温度换算，Melexis提供了参考驱动例程，建议先采用原厂提供的驱动例程来读取，然后在上面修改，针对相邻点温差大的问题，驱动例程中都有处理，坏点的处理可以取相邻点的平均值，或者扔掉。根据附图的图片现象，之前有工程师遇到是因为设置的变量精度不够，驱动例程算法是浮点数，他修改为整数然后计算之后误差大导致，建议先参考以下例程。以下文章请参考：【经验】Melexis MLX90640红外传感器的软件算法实现常见问题分析Melexis（迈来芯）MLX90640 源代码【经验】搭建阵列型红外温度传感器MLX90640的测试评估系统的四种方法
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