基于MLX90614的温度实时检测系统

软 件 部 分 主 要 包 含 ： 对 微 控 制 器 Ａ Ｔ ｍｅ ｇ ａ ｌ ６的各重要 寄存 器初始 化、 Ｉ Ｉ Ｃ总 线 寄存器初始化 、温度 显示模 块端 口初始化，与 无 线 数 据 发 射 模 块 相 连 的 串 口初 始 化等 。 然 后 通过 Ｉ Ｉ Ｃ总线对 ＭＬ Ｘ９ ０ ６ １ ４的温度 原始数据读 取，并将 数据进 行 １ ０次 平 均 后 送 给 温 度 显示 模块显示或通过无线数据发送模块将数据 发送 给 数 据 中心 进 行 进 一 步 处 理 。 以上 就是 本 设 计 温度检测系统 的整体软件流程方案 。该系统的 软 件 流 程 图 如 图 ３所 示 。
【 关 键 词 】Ｍ Ｌ Ｘ ９ ０ ６ １ ４ 温度 监 控 嵌 入 式 系
２ 软 件 设 计
设 备现 场 工作状 态 监控 是设 备故 障在 线 检 测 、诊 断 、 排 除 的 可 靠 手 段 之 一 ， 设备 温 度 或其关键 部位 温度是反映该设备是 否处于 正常 工 作 状 态 的 关 键 指 标 ，通 过 对 该 指 标 的测 量 、 分 析 即可 对 设 备 故 障 。 以此 为 出发 点 ，本 文 研 究 了一 种基 于 ＭＬ Ｘ ９ ０ ６ １ ４的温 度实 时在 线 检 测 系统， 以 Ａ Ｔ ｍｅ ｇ ａ ｌ ６为 核 心 处 理 器 ，通 过 无 线发射模 块，实现对被测设备或 目 标测试 点的 温 度 实 时 在 线 检 测 ， 通 过 实 验 对 比分 析 得 出 该 系统测量精度 高，误差小 ，响应速度 快，运 行 可靠 ，可广泛应 用于故障检测等检测系统 中。
图１ ： 系统 总 体 结 构 框 图
Ｓ ＣＬ Ｓ ＤＡ Ｖ ｄ ｄ
３ 实 验 结 果
Ｇ ＮＤ
１系统 电路硬件 设计
１ ． １总 体 结 构 设 计 Ａ Ｔ ｍｅ ｇ ａ １ ６是 基 于 增 强 的 Ａ ＶＲ Ｒ Ｉ Ｓ Ｃ 结 构 的低 功 耗 ８位 Ｃ Ｍ ＯＳ微 控 制 器 。 由 于 其 先 进 的指令 集 及单 时钟 周期 指令 执行 时 间， Ａ Ｔｍｅ ｇ ａ ｌ ６的数据吞吐率高达 １ ＭＩ Ｐ Ｓ ／ ＭＨｚ ，该 微控制器 实现 实时在线监测 ，系统 的总体结 构 框 图如 图 ｌ 所示 。
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
基于 ＭＬ Ｘ ９ ０ ６ １ ４的温度实时检测系统
文／ 陶杰 王欣 孙慧贤 尹 文 龙
表１ ： 测 量 数 据 对 比
本设 计基 于 Ｍ Ｌ Ｘ ９ ０ ６ １ ４非接 触 式 温度传 感 器，以 Ａ ｔ ｍ ｅ ｇ ａ ｌ ６微控 制 器 为核 心，并 根据 检 测 某型设 备 现 场 工 作 时 的 温 度 变 化 范 围， 迅 速做 出故 障 筛查 、判 断，初 步 筛查 的依据 之 一 而研制 的嵌 入 式 简易温度检测 系统 。
图２ ：传感器 电路设计
１ ． ２传感 器采 集电路 的设计
பைடு நூலகம்
４ 结 论
本 系统 中的 ＭＬ Ｘ９ ０ ６ １ ４是 非接 触式 红 外 本文 主要 针对 电台研制 周期 中对 电台、 温 度 传 感 器 ，采 用 ５ Ｖ 供 电， 集 成 了 Ｉ ２ Ｃ总 线 接 口。在 一 ４ Ｏ℃～ ＋ １ ２ ５ ℃ 的工作 温 度 范 围 电路板甚至重要元器件故障 的定位难 问题 ，提 内 ，ＭＬ Ｘ９ ０ ６ １ ４的 分 辨 率 为 ０ ． ０ ２℃，精 度 为 出 了一种 基于 温度 测量 的故 障初 步 筛选 、快 速定 位、快 速诊 断 的新 方法 。该方 法是 通过 ±１ ℃。该传感器的优点众多 ：非接触 式测温 、 Ｘ９ ０ ６ １ ４非接触式红外温度传感器通过测量 能精确测量某 一区域温度、温度分辨 率高、且 ＭＬ 红外 电磁波波长的方法 ，精确得到被测物体 的 实 时 性 强 ， 电路 设计 如 图 ２所 示 。 温度，从侧面反映被测设备 、电路板 、元 器件 １ ． ３传感器测温原理 的工作状态 ，进而为故障准确定位提供参 考。 该系统读数快 、易检测 ，精度高 ，成本低 。经 自然 界 中所 有 高于 绝对 温度 的物 体， 都 过实际应用还发现该温度检测系统 虽然系 统简 会 向其周 围空 间辐射 红外波段 的电磁波 ，亦称 洁，但 工作可靠性高 ，具有较高 的实际应 用价 红外线 。根据黑体辐 射公式可 以得到物体 向周 值，可推广应用到其它环境物体温度检测 ，例 图３ ：软件流程 图 围空间辐射 电磁 波的波长，但一般情况下 ，可 如供暖设备、发电厂、汽车发动机等领域 。 以通过 维恩近 似公 式 （ １ ）说 明物体 的绝对温 作者简介 度 和在该温度下物体 向外辐 射红外 电磁波波长 参考文献 陶杰 （ １ ９ ８ ３ 一）， 男 ， 河 南 省 信 阳 市 人 。 硕 士 的关系，也即可 以测量 物体 向外辐射 的红外线 ［ １ ］王桂荣 ，李 宪芝主编 ．传感 器原 理与应用 研 究生。讲 师。研 究方向为通信 与信 息 系统。 波 长来测定物体温度 。 ［ Ｍ ］ ．北京： 中国电力 出版社 ， ２ ０ １ ０ ． 九 Ｔ ＝ ｂ （ １ ） ［ ２ 】张 思 民 主 编 ．嵌 入 式 系统 设 计 与 应 用 ［ Ｍ 】 ． 作者单位 其 中 为 波长 ，Ｔ为物 体绝对 温度 ，ｂ为 北京：清华大学 出版社 ， ２ ０ ０ ８ ． 陆军工程 大学 河北省石 家庄市 ０ ５ ０ ０ ０ ０ 维 恩位移常数：２ ． ８ ９ ７ ８ ￣ １ ０ （ 米・ 开）。
为 了说 明本 设计 的温度 传感 器 精确 度， 分别借助一 台高精度测温系 统和一 支接触 式温 度计对 同一型号设备 、同一 电路板上 的同一个 测试点， 并在相 同的环 境下进 行多次实际测 量， 其结果对比如表 ｌ所示。 通过 以上 测试 发现 ，本 系统 的温度 测试 结果可信度 比较高 。接触式温度计 的温度 测试 结果一般需要 ４分钟左右度数才 能稳定 ，而本 系统仅需 １ ￣ ２秒 即可 。此 外 ，接 触 式温 度 计在 测量时仅有一点接触到测试 点，本 系统是 非接 触式的，测试效果明显好于接触式 。