【安信可BW16-Kit开发板】非接触式温度传感器D6T传感器接入测试

hollyedward 发表于 2024-3-8 12:08

<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 hollyedward 于 2024-3-8 13:55 编辑

一、传感器介绍

        D6T MEMS非接触温度传感器

        主要特点：高精度，定向扫描，红外传感

        一些应用场景：室内测温，人体感应检测（热释电），异常高温检测等等

        官方网站：<a href="https://components.omron.com.cn/solutions/sensor/mems-thermals-sensors">MEMS非接触温度传感器 D6T | OMRON电子部品网站 - China</a>

          

        欧姆龙D6T系列温度传感器，采用MEMS技术和ASIC芯片，精度高、灵敏度高、响应速度快，可用于工业、医疗、家用电器等领域。在工业领域，可用于生产线温度监测，确保产品质量；在医疗领域，可用于体温测量，提高医疗效率；在家用电器领域，可用于空调、冰箱等电器的温度控制，提升用户体验。D6T系列产品有多种型号，可根据不同应用需求进行选择。

         

       一些传传感器原理图，最终可以通过MCU控制单元的I2C总线读取数据

         

       测温范围

       我使用的这款传感器的具体型号是D6T-44L-06H，可以测量一个4x4区域内的温度，大概是每个方块内的温度用一个值表示，精度越高测温的分辨率也越高

         

       大概意思就是距离越近，测量格子内的范围就越小，温度就越可信。

          

二、传感器连接板卡

        已经引出了四个接口，用板卡上的5V供电就可以

         

        板卡的引脚上已经接入了上拉电阻

          

        用一根GH1.25转杜邦线4p连接

          

        对应的I2C总线读取

          

三、板卡烧录代码

开发板读取传感器信息，处理后输出至串口。电脑上位机读取串口数据，解析并且以一张4x4的温度分布图片显示。

开发板代码：

<pre>
<code class="language-cpp">#include <Wire.h>

/* defines */
#define D6T_ADDR 0x0A// for I2C 7bit address
#define D6T_CMD 0x4C// for D6T-44L-06/06H, D6T-8L-09/09H, for D6T-1A-01/02

#define N_ROW 4
#define N_PIXEL (4 * 4)
#define N_READ ((N_PIXEL + 1) * 2 + 1)

uint8_t rbuf;
double ptat;
double pix_data;

uint8_t calc_crc(uint8_t data) {
int index;
uint8_t temp;
for (index = 0; index < 8; index++) {
 temp = data;
 data <<= 1;
 if (temp & 0x80) {data ^= 0x07;}
}
return data;
}

/**  D6T PEC(Packet Error Check) calculation.
* calculate the data sequence,
* from an I2C Read client address (8bit) to thermal data end.
*/
bool D6T_checkPEC(uint8_t buf[], int n) {
int i;
uint8_t crc = calc_crc((D6T_ADDR << 1) | 1);// I2C Read address (8bit)
for (i = 0; i < n; i++) {
 crc = calc_crc(buf ^ crc);
}
bool ret = crc != buf;
if (ret) {
 Serial.print("PEC check failed:");
 Serial.print(crc, HEX);
 Serial.print("(cal) vs ");
 Serial.print(buf, HEX);
 Serial.println("(get)");
}
return ret;
}

/**  convert a 16bit data from the byte stream.
*/
int16_t conv8us_s16_le(uint8_t* buf, int n) {
uint16_t ret;
ret = (uint16_t)buf;
ret += ((uint16_t)buf) << 8;
return (int16_t)ret; // and convert negative.
}

/** 
* 1. Initialize
 - initialize a Serial port for output.
 - initialize I2C.
*/
void setup() {
Serial.begin(115200);// Serial baudrate = 115200bps
Wire.begin();// i2c master
delay(620);
}

/** 
* 2. read data.
*/
void loop() {
int i = 0;
int16_t itemp = 0;

// Read data via I2C
// I2C buffer of "Arduino MKR" is 256 buffer. (It is enough)
memset(rbuf, 0, N_READ);
Wire.beginTransmission(D6T_ADDR);// I2C slave address
Wire.write(D6T_CMD); // D6T register
Wire.endTransmission();
delay(1);
Wire.requestFrom(D6T_ADDR, N_READ);
while (Wire.available()) {
 rbuf = Wire.read();
}
D6T_checkPEC(rbuf, N_READ - 1);

//Convert to temperature data (degC)
ptat = (double)conv8us_s16_le(rbuf, 0) / 10.0;
for (i = 0; i < N_PIXEL; i++) {
itemp = conv8us_s16_le(rbuf, 2 + 2*i);
pix_data = (double)itemp / 10.0;
}

//Output results
Serial.print("PTAT:");
Serial.print(ptat, 1);
Serial.print(" , Temperature: ");
for (i = 0; i < N_PIXEL; i++) {
 Serial.print(pix_data, 1);
Serial.print(", ");
}
Serial.println(" ");

delay(300);
}</code></pre>

电脑上位机代码

<pre>
<code class="language-python">import serial
import time
import matplotlib.pyplot as plt

# 设置串口参数
port = serial.Serial('COM10', 115200, timeout=1)

# 图片保存路径
image_path = 'your_image.png'

def parse_serial_data(data):
# 提取PTAT和温度数据
ptat_start_index = data.find("PTAT:") + len("PTAT:")
ptat_end_index = data.find("")
ptat = float(data.strip())

temp_start_index = data.find("Temperature:") + len("Temperature:")
temp_end_index = data.find("", ptat_end_index + len(""))
temperature_data = data.strip().split(", ")

# 去除温度数据中的逗号
temperature_data =

# 处理温度数据的转换错误
try:
 temperature_data =
except ValueError:
 # 温度数据转换错误，可以进行适当的处理
 print("Invalid temperature data:", temperature_data)
 temperature_data = []

return ptat, temperature_data

# 绘制温度数据图形并保存为图片
def draw_temperature_data(temperature_data):
tcolor = ['#400040', '#000080', '#006060', '#008000', '#C0C000', '#E0A000', '#F08080', '#E00000']
fig, ax = plt.subplots(4, 4, figsize=(8, 8))
plt.subplots_adjust(hspace=0.3)

for i, temp in enumerate(temperature_data):
 row = i // 4
 col = i % 4

 if temp < 0:
 color = tcolor
 elif temp < 5:
 color = tcolor
 elif temp < 10:
 color = tcolor
 elif temp < 15:
 color = tcolor
 elif temp < 20:
 color = tcolor
 elif temp < 25:
 color = tcolor
 elif temp < 30:
 color = tcolor
 else:
 color = tcolor

 ax.axis('off')
 ax.add_patch(plt.Rectangle((0, 0), 1, 1, color=color))
 ax.text(0.5, 0.5, str(temp), fontsize=20, ha='center', va='center')

# 保存温度图片
plt.savefig(image_path)

# 显示温度图片
plt.pause(0.001)# 暂停一段时间，使得图形窗口能够更新

# 创建温度数据图形
fig, ax = plt.subplots(4, 4, figsize=(8, 8))
plt.subplots_adjust(hspace=0.3)
plt.ion()# 打开交互模式

# 主循环
while True:
# 从串口读取数据
if port.in_waiting > 0:
 data = port.readline().decode('utf-8').strip()
 ptat, temperature_data = parse_serial_data(data)

 # 打印PTAT和温度数据
 print("PTAT:", ptat)
 print("Temperature:", temperature_data)

 # 绘制温度数据图形并保存为图片
 draw_temperature_data(temperature_data)

# 可以在这里添加其他的处理逻辑

time.sleep(0.1)# 延迟一段时间，避免频繁读取串口数据</code></pre>

四、输出结果

开发板串口输出结果

  

 

上位机根据串口数据，显示温度分布

  

 

 

一些地方初学难免有错误，望大佬不吝批评指正

reference：

<a href="https://components.omron.com.cn/solutions/sensor/mems-thermals-sensors">MEMS非接触温度传感器 D6T | OMRON电子部品网站 - China</a>

<a href="https://omronfs.omron.com/en_US/ecb/products/pdf/en_D6T_users_manual.pdf">MEMS Thermal Sensors D6T User’s Manual (omron.com)</a>

<a href="https://omronfs.omron.com/zh_CN/ecb/products/pdf/cdsc-cn1-012.pdf">D6T MEMS非接触温度传感器 (omron.com)</a>
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wangerxian 发表于 2024-3-8 16:55

这一个传感器要多少米？

hollyedward 发表于 2024-3-8 17:16

wangerxian 发表于 2024-3-8 16:55
这一个传感器要多少米？

得捷180，不过我是免费拿的样品

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