【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

【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 [复制链接]

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：MEMS非接触温度传感器 D6T | OMRON电子部品网站 - China

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：

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#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[N_READ];
double ptat;
double pix_data[N_PIXEL];

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_checkPEC {{{ 1--> 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[i] ^ crc);
    }
    bool ret = crc != buf[n];
    if (ret) {
        Serial.print("PEC check failed:");
        Serial.print(crc, HEX);
        Serial.print("(cal) vs ");
        Serial.print(buf[n], HEX);
        Serial.println("(get)");
    }
    return ret;
}

/** <!-- conv8us_s16_le {{{1 --> 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[n];
    ret += ((uint16_t)buf[n + 1]) << 8;
    return (int16_t)ret;   // and convert negative.
}

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

/** <!-- loop - Thermal sensor {{{1 -->
 * 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[i++] = 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[i] = (double)itemp / 10.0;
	}
    
    //Output results
	Serial.print("PTAT:");
    Serial.print(ptat, 1);
    Serial.print(" [degC], Temperature: ");
	for (i = 0; i < N_PIXEL; i++) {
	    Serial.print(pix_data[i], 1);
		Serial.print(", ");
	}	
    Serial.println(" [degC]");
	
    delay(300);	
}

电脑上位机代码

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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("[degC]")
    ptat = float(data[ptat_start_index:ptat_end_index].strip())

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

    # 去除温度数据中的逗号
    temperature_data = [temp.replace(',', '') for temp in temperature_data]

    # 处理温度数据的转换错误
    try:
        temperature_data = [float(temp) for temp in 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[0]
        elif temp < 5:
            color = tcolor[1]
        elif temp < 10:
            color = tcolor[2]
        elif temp < 15:
            color = tcolor[3]
        elif temp < 20:
            color = tcolor[4]
        elif temp < 25:
            color = tcolor[5]
        elif temp < 30:
            color = tcolor[6]
        else:
            color = tcolor[7]

        ax[row, col].axis('off')
        ax[row, col].add_patch(plt.Rectangle((0, 0), 1, 1, color=color))
        ax[row, col].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

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：

MEMS非接触温度传感器 D6T | OMRON电子部品网站 - China

MEMS Thermal Sensors D6T User’s Manual (omron.com)

D6T MEMS非接触温度传感器 (omron.com)

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wangerxian

这一个传感器要多少米？

hollyedward

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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