AMG8833 8x8热成像传感器

news/2024/11/14 20:57:23/

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文章目录

  • 前言
  • 一、如何使用AMG8833
  • 二、配置头文件.h,.c文件
    • 2.1.IIC头文件，C文件
    • 2.2.AMG8833模块的驱动文件，.h,.c
  • 三、Keil相关配置
    • 3.1.路径添加
  • 四、主函数编写
    • 4.1测试结果
  • 总结及注意事项

前言

AMG8833这款传感器是 8x8 红外热传感器阵列。 当连接到您的微控制器（或树莓派）时，它将通过 I2C 返回一组 64 个单独的红外温度读数。 它就像那些花哨的热像仪，但足够紧凑和简单，易于集成。
该部件将测量范围从 0°C 到 80°C（32°F 到 176°F）的温度，精度为 ± 2.5°C (4.5°F)。它可以在最远 7 米 (23) 英尺的距离内检测到人。最大帧速率为 10Hz，非常适合创建自己的人体探测器或迷你热像仪。
注意：他的分辨率是0.25°C，但是精度是==±2.5°C==，分辨率和精度大家要分清，对精度要求较高的场景要谨慎使用。
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一、如何使用AMG8833

对于使用者来说我们只关心这个传感器能不能满足我们的要求，并不是很关心其内部如何实现，具体的寄存器和引脚这篇文章说的很清楚，大家感兴趣的可以了解。驱动代码也是用他的，主要是教大家如何使用这个传感器。
AMG8833的使用与stm32驱动代码
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二、配置头文件.h,.c文件

硬件平台：STM32ZET6正点原子，AMG8833
软件平台：keil5

2.1.IIC头文件，C文件

因为这个传感器的通信方式是IIC，所以需要用IIC来驱动,所以需要配置时序，具体可以看芯片手册的时序图，从这个头文件我们可以得出什么，1.引脚的连接方式
传感器的SCL脚接单片机的PB6脚
SDA接单片机的PB7脚
AD0要拉低，即接到地
电源和地自然不用多说，接单片机的5V/3.3V，GND

同时我们可以看到宏定义了两个函数直接操作了GPIOB的CRL寄存器，是对他的输出模式进行定义
具体可以看这一篇
STM32的GPIO方向定义和方向寄存器的理解
每个单片机的这个不一样，具体看芯片手册

1.AMG_IIC.h

#ifndef __AMG_I2C_H
#define __AMG_I2C_H#include "stdint.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"#define AMG_SDA_RCC  RCC_APB2Periph_GPIOB
#define AMG_SDA_PIN  GPIO_Pin_7
#define AMG_SDA_IOx  GPIOB  
#define AMG_SCL_RCC  RCC_APB2Periph_GPIOB
#define AMG_SCL_PIN  GPIO_Pin_6
#define AMG_SCL_IOx  GPIOB  #define AMG_SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=8<<28;}
#define AMG_SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=3<<28;}
#define AMG_IIC_SCL    PBout(6)      //SCL
#define AMG_IIC_SDA    PBout(7)      //SDA	 
#define AMG_READ_SDA   PBin(7) 		 //输入SDA #define AMG88xx_ADR    0xD0          //5脚拉低时的设备地址//Status
#define STATUS_OK       0x00
#define STATUS_FAIL     0x01void AMG8833_IIC_Init(void);
u8 AMG_IIC_Write_1Byte(u8 SlaveAddress, u8 REG_Address,u8 REG_data);
u8 AMG_IIC_Read_1Byte(u8 SlaveAddress, u8 REG_Address,u8 *REG_data);
uint8_t AMG_I2C_Read_nByte(uint8_t SlaveAddress, uint8_t REG_Address, uint8_t *buf, uint16_t len);#endif

2.AMG_IIC.c

#include "AMG_IIC.h"void AMG8833_IIC_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(	AMG_SDA_RCC, ENABLE );	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = AMG_SDA_PIN;               //端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;       //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;       //50Mhz速度GPIO_Init(AMG_SDA_IOx, &GPIO_InitStructure);RCC_APB2PeriphClockCmd(	AMG_SCL_RCC, ENABLE );	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = AMG_SCL_PIN;               //端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;       //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;       //50Mhz速度GPIO_Init(AMG_SCL_IOx, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(AMG_SDA_IOx,AMG_SDA_PIN);//SDA输出高	GPIO_SetBits(AMG_SCL_IOx,AMG_SCL_PIN);//SCL输出高	
}void AMG_IIC_Start(void)
{AMG_SDA_OUT();//sda线输出AMG_IIC_SDA=1;	  	  AMG_IIC_SCL=1;delay_us(4);AMG_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low delay_us(4);AMG_IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}//产生IIC停止信号
void AMG_IIC_Stop(void)
{AMG_SDA_OUT();//sda线输出AMG_IIC_SCL=0;AMG_IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to highdelay_us(4);AMG_IIC_SCL=1; AMG_IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号delay_us(4);							   	
}u8 AMG_IIC_Wait_Ack(void)
{u8 ucErrTime=0;AMG_SDA_IN();  //SDA设置为输入  AMG_IIC_SDA=1;delay_us(1);	   AMG_IIC_SCL=1;delay_us(1);	 while(AMG_READ_SDA){ucErrTime++;if(ucErrTime>250){AMG_IIC_Stop();return 1;}}AMG_IIC_SCL=0;//时钟输出0 	   return 0;  
}//产生ACK应答
void AMG_IIC_Ack(void)
{AMG_IIC_SCL=0;AMG_SDA_OUT();AMG_IIC_SDA=0;delay_us(2);AMG_IIC_SCL=1;delay_us(2);AMG_IIC_SCL=0;
}//不产生ACK应答		    
void AMG_IIC_NAck(void)
{AMG_IIC_SCL=0;AMG_SDA_OUT();AMG_IIC_SDA=1;delay_us(2);AMG_IIC_SCL=1;delay_us(2);AMG_IIC_SCL=0;
}//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答			  
void AMG_IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                        u8 t;   AMG_SDA_OUT(); 	    AMG_IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输for(t=0;t<8;t++){              if((txd&0x80)>>7)AMG_IIC_SDA=1;elseAMG_IIC_SDA=0;txd<<=1; 	  delay_us(2);  AMG_IIC_SCL=1;delay_us(2); AMG_IIC_SCL=0;	delay_us(2);}	 
} //读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
u8 AMG_IIC_Read_Byte(void)
{unsigned char i,receive=0;AMG_SDA_IN();          //SDA设置为输入AMG_IIC_SDA = 1;delay_us(4);for(i=0;i<8;i++ ){receive<<=1;AMG_IIC_SCL=0; delay_us(4);AMG_IIC_SCL=1;delay_us(4);if(AMG_READ_SDA)receive |= 0x01;   delay_us(4); //1}	AMG_IIC_SCL = 0;	return receive;
}//IIC写一个字节数据
u8 AMG_IIC_Write_1Byte(u8 SlaveAddress, u8 REG_Address,u8 REG_data)
{AMG_IIC_Start();AMG_IIC_Send_Byte(SlaveAddress);if(AMG_IIC_Wait_Ack()){AMG_IIC_Stop();//释放总线return 1;//没应答则退出}AMG_IIC_Send_Byte(REG_Address);AMG_IIC_Wait_Ack();	delay_us(5);AMG_IIC_Send_Byte(REG_data);AMG_IIC_Wait_Ack();	AMG_IIC_Stop();return 0;
}//IIC读一个字节数据
u8 AMG_IIC_Read_1Byte(u8 SlaveAddress, u8 REG_Address,u8 *REG_data) 
{AMG_IIC_Start();AMG_IIC_Send_Byte(SlaveAddress);//发写命令if(AMG_IIC_Wait_Ack()){AMG_IIC_Stop();//释放总线return 1;//没应答则退出}		AMG_IIC_Send_Byte(REG_Address);AMG_IIC_Wait_Ack();delay_us(5);AMG_IIC_Start(); AMG_IIC_Send_Byte(SlaveAddress|0x01);//发读命令AMG_IIC_Wait_Ack();*REG_data = AMG_IIC_Read_Byte();AMG_IIC_Stop();return 0;
}//I2C读多个字节数据
uint8_t AMG_I2C_Read_nByte(uint8_t SlaveAddress, uint8_t REG_Address, uint8_t *buf, uint16_t len)
{AMG_IIC_Start();AMG_IIC_Send_Byte(SlaveAddress);//发写命令if(AMG_IIC_Wait_Ack()) {AMG_IIC_Stop();//释放总线return 1;//没应答则退出}AMG_IIC_Send_Byte(REG_Address);AMG_IIC_Wait_Ack();delay_us(5);AMG_IIC_Start(); AMG_IIC_Send_Byte(SlaveAddress|0x01);//发读命令AMG_IIC_Wait_Ack();while(len){*buf = AMG_IIC_Read_Byte();if(1 == len){AMG_IIC_NAck();}else{AMG_IIC_Ack();}buf++;len--;}AMG_IIC_Stop();return STATUS_OK;
}//I2C写多个字节数据
uint8_t AMG_I2C_Write_nByte(uint8_t SlaveAddress, uint8_t REG_Address, uint8_t *buf, uint16_t len)
{AMG_IIC_Start();AMG_IIC_Send_Byte(SlaveAddress);//发写命令if(AMG_IIC_Wait_Ack()) {AMG_IIC_Stop();//释放总线return 1;//没应答则退出}AMG_IIC_Send_Byte(REG_Address);AMG_IIC_Wait_Ack();while(len--){AMG_IIC_Send_Byte(*buf++);AMG_IIC_Wait_Ack();}AMG_IIC_Stop();return STATUS_OK;
}

这两个就分别保存为.h,.c文件仿真工程文件的HARDWARE的IIC下，没有就新建一个
在这里插入图片描述
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2.2.AMG8833模块的驱动文件，.h,.c

驱动就是对他进行初始化，定义读数据函数，写数据写指令等

AMG8833.h

#ifndef __AMG8833_H
#define __AMG8833_H
#include "AMG_IIC.h"#define AMG88xx_PIXEL_TEMP_CONVERSION 0.25
#define AMG88xx_THERMISTOR_CONVERSION 0.0625enum
{AMG88xx_PCTL = 0x00,AMG88xx_RST = 0x01,AMG88xx_FPSC = 0x02,AMG88xx_INTC = 0x03,AMG88xx_STAT = 0x04,AMG88xx_SCLR = 0x05,//0x06 reservedAMG88xx_AVE = 0x07,AMG88xx_INTHL = 0x08,AMG88xx_INTHH = 0x09,AMG88xx_INTLL = 0x0A,AMG88xx_INTLH = 0x0B,AMG88xx_IHYSL = 0x0C,AMG88xx_IHYSH = 0x0D,AMG88xx_TTHL = 0x0E,AMG88xx_TTHH = 0x0F,AMG88xx_INT_OFFSET = 0x010,AMG88xx_PIXEL_OFFSET = 0x80
};enum power_modes{AMG88xx_NORMAL_MODE = 0x00,AMG88xx_SLEEP_MODE = 0x01,AMG88xx_STAND_BY_60 = 0x20,AMG88xx_STAND_BY_10 = 0x21
};enum sw_resets {AMG88xx_FLAG_RESET = 0x30,AMG88xx_INITIAL_RESET = 0x3F
};enum frame_rates {AMG88xx_FPS_10 = 0x00,AMG88xx_FPS_1 = 0x01
};enum int_enables{AMG88xx_INT_DISABLED = 0x00,AMG88xx_INT_ENABLED = 0x01
};enum int_modes {AMG88xx_DIFFERENCE = 0x00,AMG88xx_ABSOLUTE_VALUE = 0x01
};void AMG8833_Init(void);
float AMG88xx_ReadThermistor(void);
void amg88xx_readPixels(float *buf, uint8_t size);#endif

AMG8833.c

#include "AMG8833.h"void AMG8833_Init(void)
{AMG8833_IIC_Init();           //IIC初始化//enter normal modeAMG_IIC_Write_1Byte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_PCTL,AMG88xx_NORMAL_MODE);//software resetAMG_IIC_Write_1Byte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_RST,AMG88xx_INITIAL_RESET);//set to 10 FPSAMG_IIC_Write_1Byte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_FPSC,AMG88xx_FPS_10);
}float signedMag12ToFloat(uint16_t val)
{//take first 11 bits as absolute valuint16_t absVal = (val & 0x7FF);return (val & 0x800) ? 0 - (float)absVal : (float)absVal ;
}float AMG88xx_ReadThermistor(void)
{uint8_t raw[2];uint16_t recast;AMG_I2C_Read_nByte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_TTHL, raw, 2);recast = ((uint16_t)raw[1] << 8) | ((uint16_t)raw[0]);return signedMag12ToFloat(recast) * AMG88xx_THERMISTOR_CONVERSION;
}void amg88xx_readPixels(float *buf, uint8_t size)
{uint16_t recast;float converted;uint8_t rawArray[128],i;AMG_I2C_Read_nByte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_PIXEL_OFFSET,rawArray,128);for(i=0; i<size; i++){uint8_t pos = i << 1;recast = ((uint16_t)rawArray[pos + 1] << 8) | ((uint16_t)rawArray[pos]);        converted = signedMag12ToFloat(recast) * AMG88xx_PIXEL_TEMP_CONVERSION;buf[i] = converted;}
}

同样也是保存为.c,.h文件保存在这个文件夹下
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三、Keil相关配置

前面我们已经配置好了，需要在keil中进行文件添加和路径添加，点击我们这个快捷键
点击HARDWARE,把我们刚才的两个.c文件添加进来，注意添加.c就可以了，.h他会自动包含。
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3.1.路径添加

点击我们的快捷键魔术棒，c/c++,添加路径，就是头文件的路径嘛，把他包含进来
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四、主函数编写

主函数主要是对传感器和串口的初始化，就可以打印输出了，它将通过 I2C 返回一组 64 个单独的红外温度读数。
他比较适合用来做红外热成像，因为它本来就干这个的，不适合用来测人体温度，因为精度不够±2.5℃，想做红外热成像的可以看看这个up主，这里就不做展开了。
AMG8833红外热成像

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "math.h" 
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
#include "AMG8833.h"
/************************************************ALIENTEK精英STM32开发板实验4串口 实验   技术支持：www.openedv.com淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 关注微信公众平台微信号："正点原子"，免费获取STM32资料。广州市星翼电子科技有限公司  作者：正点原子 @ALIENTEK
************************************************/
float pixels[64];
int a[64];
float Thermistor;
float temp_max=0;
float temp_wendu=0;int main(void){u8 i,j,k,t;delay_init();	    	 //延时函数初始化	  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级uart_init(115200);	 //串口初始化为115200LED_Init();			     //LED端口初始化KEY_Init();          //初始化与按键连接的硬件接口AMG8833_Init();      //AMG8833初始化while(1){amg88xx_readPixels(pixels, 64);for(t=0;t<64;t++){printf("%d %f\r\n",t,pixels[t]);delay_ms(10);}delay_ms(200);	}
}

4.1测试结果

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总结及注意事项

1.他比较适合用来做红外热成像，因为它本来就干这个的，不适合用来测人体温度，因为精度不够±2.5℃，想做红外热成像的可以看看这个up主，这里就不做展开了。
AMG8833红外热成像

2.任何的红外测温传感器测出来的温度都是跟跟距离是有关的，相关的论文也说了，要建立温度距离补偿，用最小二乘法多项式拟合，通过数据拟合得到温度补偿公式进行温度补偿，说白了就是不同的距离补偿不同的值。


http://www.ppmy.cn/news/203387.html

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