PCB圖如下：

描述

使用 Arduino 的非接觸式紅外溫度傳感器

大家好，我想做我自己最準(zhǔn)確的溫度計(jì)。在高溫測(cè)量方面，PT1000、PT100和K型熱電偶可以成為解決方案。但問(wèn)題是微控制器和傳感器之間的電線又大又亂。這些電線不防水和耐熱。模擬傳感器不太準(zhǔn)確，并且需要很長(zhǎng)的加熱和冷卻時(shí)間。

因此，請(qǐng)牢記所有因素和要求。我決定使用 MLX90614 紅外非接觸式溫度傳感器。這種紅外傳感器可以通過(guò)接收從物體或物體表面發(fā)出的紅外熱量來(lái)測(cè)量外部體溫。然后我們將把這個(gè)PCB項(xiàng)目中的項(xiàng)目轉(zhuǎn)換為商用項(xiàng)目。PCBWAY是最好的PCB原型服務(wù)提供公司。如果您使用我的鏈接注冊(cè)，您將獲得免費(fèi)優(yōu)惠券和新人禮物。

MLX90614：

MLX90614 溫度傳感器能夠在不接觸特定物體或表面的情況下測(cè)量其溫度。傳感器的工作原理是測(cè)量它所指向的物體發(fā)出的紅外光量，它使用斯蒂芬-玻爾茲曼定律的原理，該定律指出，包括生物在內(nèi)的所有物體都會(huì)根據(jù)物體的溫度或物體的溫度發(fā)射紅外能量。存在。因此，通過(guò)測(cè)量發(fā)射的紅外能量，我們可以計(jì)算出物體的溫度。

特征：

· 工作電壓：3.6V 至 5V

· 工作電流：1.5mA

· 溫度范圍：-70°C 至 382.2°C

· 精度：0.02°C

· 包裝：TO-39

· 測(cè)量溫度時(shí)，請(qǐng)保持1厘米的測(cè)量距離

· 體積小，成本低

· 在很寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行工廠校準(zhǔn)：傳感器溫度為 -40 至 125 C，物體溫度為 -70 至 380 C。

· 可定制的 PWM 輸出，用于連續(xù)讀取

紅外線溫度計(jì)的工作原理：

與可見(jiàn)光類似，也可以聚焦、反射或吸收紅外光。紅外溫度計(jì)采用透鏡將物體發(fā)出的紅外光聚焦到稱為熱電堆的探測(cè)器上。

熱電堆只不過(guò)是串聯(lián)或并聯(lián)的熱電偶。當(dāng)紅外輻射落在熱電堆表面時(shí)，它會(huì)被吸收并轉(zhuǎn)化為熱量。電壓輸出與入射紅外能量成正比。檢測(cè)器使用此輸出來(lái)確定溫度，并顯示在屏幕上。

雖然整個(gè)過(guò)程聽(tīng)起來(lái)可能很復(fù)雜，但紅外線溫度計(jì)只需幾秒鐘即可記錄溫度并以您所需的單位顯示。

發(fā)射率：

發(fā)射率顯示溫度計(jì)一次可以發(fā)出多少紅外能量。發(fā)射率接近 1.00 的紅外測(cè)溫儀比發(fā)射率值較低的紅外測(cè)溫儀可以讀取更多的材料。選擇一個(gè)帶有可調(diào)節(jié)發(fā)射率水平的溫度計(jì)，以調(diào)整發(fā)射的紅外能量并補(bǔ)償材料反射的能量，以考慮溫度測(cè)量。

所需組件：

1) MLX90614 溫度傳感器

2）阿杜諾烏諾

3) SH1306 奧萊德

4) 面包板或定制 PCB

5) 電線和焊接設(shè)備的

電路原理圖：

在電路中，我們使用非常少的組件、打印讀數(shù)的屏幕、MLX 傳感器和 Arduino 作為該項(xiàng)目的大腦。Arduino 分別有 SDA 和 SCL 引腳 A4 和 A5。我們可以使用 I2C 協(xié)議將 Led 和傳感器連接到 SDA（DATA PIN）和 SCL（CLOCK PIN）。I2C 最多可以支持 127 個(gè)設(shè)備，這里我們只有兩個(gè)。所有電路均由 5 伏直流電供電。

PCB布局：

考慮到項(xiàng)目的大小，我設(shè)計(jì)了一個(gè) PCB。在這里，我們使用 Arduino Nano 芯片和 type c 端口為整個(gè)系統(tǒng)供電。您還可以放置一個(gè)帶 3.7 伏電池的升壓轉(zhuǎn)換器。從這里下載 PCB 文件、Gerber 和原理圖。

PCBWAY 是電子愛(ài)好者和項(xiàng)目制造商（學(xué)生）的領(lǐng)先 PCB 制造公司。PCBWAY 提供 5 塊原型 PCB 只需 5 美元，SMT 組裝服務(wù)只需 12 美元。您可以查看更多、PCB、SMT 組裝、模板和 3-D 打印零件。

訂購(gòu)方式：

我設(shè)計(jì)的 PCB 之后是 PCBway 原型服務(wù)，為我的設(shè)計(jì)提供專業(yè)的外觀。PCBWAY 是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的最佳 PCB 制造商。如果您想使用與我相同的設(shè)計(jì)，請(qǐng)從這里獲取。

對(duì)于專業(yè)的外觀，我正在使用 PCBWAY 的 PCB 原型服務(wù)。訂購(gòu)過(guò)程太簡(jiǎn)單，使用此鏈接注冊(cè) PCBway。

然后選擇PCB尺寸和顏色、表面光潔度和材料等參數(shù)。

將其添加到購(gòu)物車 > 上傳 Gerber 文件 > 結(jié)帳并在 7 天內(nèi)收到您的包裹。

代碼：

#include

#include

#include

#include

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED 顯示寬度，以像素為單位

#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED 顯示高度，以像素為單位

#define OLED_RESET -1 // 重置引腳#（如果共享 Arduino 重置引腳，則為 -1）

Adafruit_SSD1306 顯示器（SCREEN_WIDTH、SCREEN_HEIGHT、&Wire、OLED_RESET）；

#定義激光 12

Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614();

雙 temp_amb;

雙 temp_obj；

無(wú)效設(shè)置（）

{

序列號(hào).開(kāi)始（9600）；

mlx.開(kāi)始（）；//初始化MLX90614

display.begin（SSD1306_SWITCHCAPVCC，0x3C）；//使用 I2C 地址初始化 0x3C (128x64)

Serial.println("溫度傳感器 MLX90614");

pinMode（激光，輸出）；// 連接激光

數(shù)字寫入（激光，低）；

display.clearDisplay();

display.setCursor(25,15);

display.setTextSize(1);

display.setTextColor（白色）；

display.println("溫度計(jì)");

display.setCursor(25,35);

display.setTextSize(1);

display.print("正在初始化");

顯示.顯示（）；

延遲（5000）；

}

無(wú)效循環(huán)（）

{

//讀取室溫和物體溫度

//為了讀取華氏值，使用

//mlx.readAmbientTempF() , mlx.readObjectTempF() )

temp_amb = mlx.readAmbientTempC();

temp_obj = mlx.readObjectTempC();

數(shù)字寫入（激光，高）；

//串口監(jiān)視器

Serial.print("室溫 = ");

Serial.println(temp_amb);

Serial.print("對(duì)象溫度 = ");

Serial.println(temp_obj);

display.clearDisplay();

display.setCursor(25,10);

display.setTextSize(1);

display.setTextColor（白色）；

display.println("溫度");

display.setCursor(25,30);

display.setTextSize(2);

display.print(temp_obj);

display.print((char)247);

display.print("C");

顯示.顯示（）；

延遲（1000）；

}

設(shè)置發(fā)射率：

下載 MLX90614 庫(kù)并從庫(kù)的示例部分獲取發(fā)射率設(shè)置代碼?；蛘吣憧梢詮?fù)制下面給定的草圖。只需更改值并使用您的讀數(shù)進(jìn)行測(cè)試。

發(fā)射率代碼：

/*

* 見(jiàn)應(yīng)用說(shuō)明：

* https://www.melexis.com/en/documents/documentation/application-notes/application-note-mlx90614-changeing-emissivity-setting

*

* 1. 將 0x0000 寫入地址 0x04（擦除 EEPROM 單元）

* 2. 將新值寫入地址 0x04

* 3. 讀取地址 0x04 中的值，以檢查是否存儲(chǔ)了正確的值

* 4.重啟模塊

*

*/

#include

//== 改變這個(gè) ============

雙新發(fā)射率 = 0.95；

//============================

Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614();

無(wú)效設(shè)置（）{

序列號(hào).開(kāi)始（9600）；

而（！串行）；

Serial.println("Adafruit MLX90614 發(fā)射率設(shè)置器。\n");

// 初始化傳感器

如果（！mlx.begin（））{

Serial.println("連接到 MLX 傳感器時(shí)出錯(cuò)。檢查接線。");

而（1）；

};

// 讀取當(dāng)前發(fā)射率

Serial.print("當(dāng)前發(fā)射率 = "); Serial.println(mlx.readEmissivity());

// 設(shè)置新的發(fā)射率

Serial.print("設(shè)置發(fā)射率 = "); Serial.println(new_emissivity);

mlx.writeEmissivity(new_emissivity); // 這會(huì)執(zhí)行 0x0000 擦除寫入

// 回過(guò)頭再讀

Serial.print("新發(fā)射率 = "); Serial.println(mlx.readEmissivity());

// 完畢

Serial.print("完成。重啟模塊。");

}

無(wú)效循環(huán)（）{

}

測(cè)量：

正如我所說(shuō)，這是測(cè)量外體溫度的最佳和最快的溫度計(jì)。它適用于所有庫(kù)并且完全準(zhǔn)確。

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