基于Arduino制作非接触式测温仪

MLX90614 红外测温模块

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MLX90614 简介

MLX90614是一款由迈来芯公司提供的低成本，无接触温度计。输出数据和物体温度呈线性比例，具有高精度和高分辨率。TO-39金属封装里同时集成了红外感应热电堆探测器芯片MLX81101（温度是通过PTC或是PTAT元件测量）和信号处理专用集成芯片MLX90302，专门用于处理红外传感器输出信号。用以阻碍可见光和近红外光辐射的光学滤波器（可传播长波）集成在封装内提供对环境和日光的免疫。滤波器的波长通带为5.5到14μm。由于集成了低噪声放大器、17位模数转换器和强大的数字信号处理芯片 MLX90302，使得高精度和高分辨度的温度计得以实现。一个附加的片上温度传感器用来测量芯片的温度。测量完两个传感器的输出后，对应的环境温度和物体温度被计算出。计算所得物体温度和环境温度存储在MLX90302的RAM单元，温度分辨率为0.01℃，并可通过两线 SMBus（系统管理总线）兼容协议接口（IIC与之兼容）(0.02℃分辨率)或是10位PWM(脉宽调制)输出模式输出。MLX90614出厂温度范围都进行过校准，传感器测量的温度为视场里所有物体温度的平均值。

MLX90614 参数

探头直径8.2mm

数字接口类型：IIC(从模式)

温度测量范围：-70℃～382.2℃

温度测量误差：±0.5℃ （室温下）分辨率0.02℃

工作电压:3.3V～5V

使用环境温度-40～125℃

项目介绍

本项目将以Arduino作为主控，按键触发，搭配MLX90614红外测温传感器制作一个非接触式，测温距离在1CM左右的人体手腕测温仪，测量到的温度用OLED显示屏打印出来 。

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项目搭建

接线

Arduino	MLX90614	OLED	按键
A4	SDA
A5	SCL
5V	VIN	VCC
GND	GND	GND	OUT
D3			IN
D8		RES
D9		DC
D10		CS
D11		D1
D12		D2

开发

为了方便开发本项目会用到MLX90614库和U8g2库

#include <U8g2lib.h>
#include <Adafruit_MLX90614.h>

项目上电后初始化完成后，在串口和OLED屏幕上打印项目名称"Contactless Temperature Measurement"，由于屏幕宽度有限，使用OLED显示器分行打印

  Serial.println("Contactless Temperature Measurement");  //串口打印项目名称
  u8g2.enableUTF8Print();                                 // enable UTF8 support for the Arduino print() function
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);                     //字体选择 
  u8g2.setFontDirection(0);                               //绘制/显示方向
  u8g2.clear();                                           //清空显示和缓冲
  u8g2.setCursor(7, 15);                                  //移动光标位置
  u8g2.print("Contactless");                              //OLED打印内容
  u8g2.setCursor(0, 35);
  u8g2.print("Temperature");
  u8g2.setCursor(0, 55);
  u8g2.print("Measurement");
  u8g2.sendBuffer();

通过按下按键改变D3引脚电平状态触发测温

int Start()
{
    
  int B=1;
  B=digitalRead(Bottom);
  delay(30);
  return B;
  }

获取温度—为了提高温度的可靠性 读取了5次温度存放在一个数组里，数组里的输出通过可靠性判断和处理后就可以打印输出了

void gTemp()
{
    
  for (int i = 0; i < 5; i++)
  {
    
    t[i] = mlx.readObjectTempC();
    Serial.println(t[i]);
    delay(300);
  }
}

主程序

void loop(void) {
    

  while(!Start())                                          //测温循环
  {
    
  u8g2.clear();
  Serial.println("start");                                 //串口打印开始信息
  delay(1000);
  gTemp();                                                 //测温 读取5次温度值 保存再t数组里面
  if(dTemp()>0)                                            // 判断数据有效性
  {
    
    u8g2.clear();                                          //清屏
    u8g2.setCursor(3, 20);
    u8g2.print("temperature");
    u8g2.setCursor(40, 50);
    u8g2.print(prantTemp());                                //打印温度值
    Serial.println(prantTemp()); -   
    u8g2.sendBuffer();
    }
    else
    {
    
      Serial.println("read fail");                          //串口打印测温错误信息//五次温度处理后判断为无效数据
      u8g2.clear();                                         //清屏
      u8g2.setCursor(23 ,17);                               //OLED打印位置
      u8g2.print("read fail");                              //OLED打印读取失败信息 OLED打印测温错误信息//五次温度处理后判断为无效数据
      u8g2.setCursor(19, 37);                               //OLED打印位置
      u8g2.print("please try");                             //OLED打印读取失败信息
      u8g2.setCursor(35, 55);                               //OLED打印位置
      u8g2.print("again");                                  //OLED打印读取失败信息
      u8g2.sendBuffer();
      }
  delay(5000);
  u8g2.clear();                                             //清屏
  break;
    }
}

项目验证展示

1. 点击开始测温后被测温目标再进入测温区域，判断为测温失败

测温失败演示

2. 正确测温演示

Arduino - MLX90614非接触式测温

测得温度为36.25摄氏度