ماژول دماسنج غیرتماسی مادون قرمز (GY-906 (MLX90614

معرفی ماژول دماسنج مادون قرمز (GY-906 (MLX90614

سنسور MLX90614 یک سنسور دماسنج مادون قرمز غیرتماسی برای اندازه گیری دما است. ترکیت تراشه ترموپیل حساس IR و سیگنال ASIC در TO-39 can ادغام شده است. استفاده از آمپلی فایر بدون نویز ، برخورداری از ADC 17 بیتی در دقت و وضوح اندازه گیری دما تاثیر دارد. این سنسور با پروتکل خروجی SMBUS کالیبره شده و امکان اندازه گیری دمای با دقت +-۲ درجه فراهم شده است. خروجی دیجیتال با مدولاسیون پهنای باند PWM در رنج – ۲۰ تا ۱۲۰ درجه قابل تنظیم است و با خروجی روزلوشن ۰٫۱۴ درجه سانتی گراد است. دمای اندازه گیری سنسور بین  – ۴۰ تا + ۱۲۵ درجه سانتی گراد و دمای اندازه گیری آبجکت بین – ۷۰ تا  + ۳۸۰ درجه سانتی گراد است.

از این سنسور برای اندازه گیری دمای غیرتماسی با دقت بالا استفاده می‌شود. در سیستم ها کنترل تهویه، عنصر سنجش دما برای واحدهای مسکونی، تجاری و اداری و لوازم خانگی و بهداشت درمان عمده مصارف سنسور به شمار می‌آید. سنسور MLX90614 از پروتکل ارتباطی I2C جهت ارتباط با میکروکنترلرها بهره می‌برد و به ترتیب داراید پایه های SDA و SCL است. پایه SCL پایه سریال کلاک برای ارتباط دو سیمه استفاده شده که در این پایه از دیود زنر ۵٫۷ ولت برای تامین ولتاژ است. پایه SDA پایه ورودی و خروجی دیجیتال است که در حالت عادی دمای اندازه گیری شده توسط این پایه در مود PWM انجام می‌شود.

ویژگی های ماژول دماسنج مادون قرمز GY-906

مشخصات فنی سنسور MLX90614 به شرح زیر می‌باشد.

•  ولتاژ کاری: ۳.۳ ولت تا ۵ ولت.
• دمای کاری: -۴۰ درجه سانتی‌گراد تا ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد.
• دمای اندازه‌گیری: -۷۰ درجه سانتی‌گراد تا ۳۸۵ درجه سانتی‌گراد.
• دقت اندازه‌گیری: برای دماهای بین -۲۰ درجه سانتی‌گراد تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد دقت ± ۰.۵ درجه سانتی‌گراد دارد و برای دماهای بالاتر دقت ± ۲ درصد اندازه‌گیری است.
•  خروجی: خروجی این سنسور به صورت دیجیتالی از طریق رابط I2C در دسترس است.
•  ابعاد: اندازه این سنسور ۱۶.۵ * ۱۵.۵ * ۷.۸ میلی‌متر است.
• مصرف انرژی: میانگین مصرف برق این سنسور در حالت عادی ۵ میلی آمپر است.
• محدوده فرکانس: محدوده فرکانس سنسور MLX90614 در حدود ۳۷ کیلوهرتز تا ۱۰۰ کیلوهرتز می‌باشد.
•  محدوده فاصله: محدوده فاصله MAX بین سنسور و جسم حدود ۵ سانتی‌متر می‌باشد.

بررسی پایه های MLX90614 GY-906

سنسور MLX90614 دارای 4 پایه می‌باشد که شامل موارد زیر است:

•  پایه VIN: این پایه به منبع تغذیه متصل می‌شود و ولتاژ کاری سنسور را تأمین می‌کند. ولتاژ کاری این سنسور در محدوده 3.3 تا 5 ولت است.
• پایه GND: این پایه به زمین متصل می‌شود.
• پایه SDA: این پایه برای ارتباط با میکروکنترلر و انتقال داده‌ها استفاده می‌شود. این پایه به SDA میکروکنترلر متصل می‌شود.
• پایه SCL: این پایه برای هماهنگ‌سازی سیگنال‌های ارتباطی استفاده می‌شود و به SCL میکروکنترلر متصل می‌شود.

همراه با ماژول MLX90614 چه اقلامی باید خریداری شود؟

با توجه به ماهیت ماژول MLX90614 که به صورت دماسنج غیرتماسی استف پروژه های متنوعی میتوان پیاده سازی و اجرا کرد. برای این پروژه ها به میکروکنترلر، نمایشگر و کابل نیاز داریم:

• میکروکنترلر Arduino, ESP, RP2040
• نمایشگر LCD , OLED
• کابل فلت 
• تغذیه باتری
• تهیه جعبه مناسب برای نگهداری سنسور 
• سرو موتور 

راه اندازی ماژول MLX90614 با میکروپایتون و ESP32

در این کد، ابتدا ما ماژول machine را وارد می‌کنیم و پین‌های I2C را برای ESP32 تعریف می‌کنیم. سپس نمونه‌ای از کلاس I2C ایجاد می‌کنیم و با نوشتن در ثبت تنظیمات، سنسور را در حالت اندازه‌گیری پیوسته قرار می‌دهیم. سپس با استفاده از متد readfrom_mem کلاس I2C، مقادیر دمای محیط و شی را از سنسور خوانده و در نهایت این مقادیر دما را چاپ می‌کنیم و ۱ ثانیه منتظر می‌مانیم تا مقادیر دما را دوباره بخوانیم.

import machine
import time

# Define the I2C pins on ESP32
i2c = machine.I2C(scl=machine.Pin(22), sda=machine.Pin(21))

# MLX90614 I2C address
MLX90614_ADDR = 0x5A

# Configuration register address
CONFIG_ADDR = 0x25

# Set the sensor to continuous measurement mode
i2c.writeto_mem(MLX90614_ADDR, CONFIG_ADDR, b'\x00')

# Ambient temperature register address
TA_ADDR = 0x06

# Object temperature register address
TOBJ1_ADDR = 0x07

while True:
    # Read ambient temperature
    ta = i2c.readfrom_mem(MLX90614_ADDR, TA_ADDR, 2)
    ta = (ta[1] << 8) | ta[0]
    ta = (ta * 0.02) - 273.15
    
    # Read object temperature
    tobj1 = i2c.readfrom_mem(MLX90614_ADDR, TOBJ1_ADDR, 2)
    tobj1 = (tobj1[1] << 8) | tobj1[0]
    tobj1 = (tobj1 * 0.02) - 273.15
    
    # Print temperature values
    print("Ambient temperature: {:.2f} C".format(ta))
    print("Object temperature: {:.2f} C".format(tobj1))
    
    time.sleep(1)

راه اندازی ماژول MLX90614 با میکروپایتون و RP2040

برنامه نویسی میکروپایتون برای این سنسور در هر دو برد ESP32, RP2040 یکسان است. در این کد، ابتدا ما ماژول machine را وارد می‌کنیم و پین‌های I2C را برای ESP32 تعریف می‌کنیم. سپس نمونه‌ای از کلاس I2C ایجاد می‌کنیم و با نوشتن در ثبت تنظیمات، سنسور را در حالت اندازه‌گیری پیوسته قرار می‌دهیم. سپس با استفاده از متد readfrom_mem کلاس I2C، مقادیر دمای محیط و شی را از سنسور خوانده و در نهایت این مقادیر دما را چاپ می‌کنیم و ۱ ثانیه منتظر می‌مانیم تا مقادیر دما را دوباره بخوانیم.

import machine
import time

# Define the I2C pins on RP2040
i2c = machine.I2C(0, scl=machine.Pin(9), sda=machine.Pin(8), freq=400000)

# MLX90614 I2C address
MLX90614_ADDR = 0x5A

# Configuration register address
CONFIG_ADDR = 0x25

# Set the sensor to continuous measurement mode
i2c.writeto_mem(MLX90614_ADDR, CONFIG_ADDR, b'\x00')

# Ambient temperature register address
TA_ADDR = 0x06

# Object temperature register address
TOBJ1_ADDR = 0x07

while True:
    # Read ambient temperature
    ta = i2c.readfrom_mem(MLX90614_ADDR, TA_ADDR, 2)
    ta = (ta[1] << 8) | ta[0]
    ta = (ta * 0.02) - 273.15
    
    # Read object temperature
    tobj1 = i2c.readfrom_mem(MLX90614_ADDR, TOBJ1_ADDR, 2)
    tobj1 = (tobj1[1] << 8) | tobj1[0]
    tobj1 = (tobj1 * 0.02) - 273.15
    
    # Print temperature values
    print("Ambient temperature: {:.2f} C".format(ta))
    print("Object temperature: {:.2f} C".format(tobj1))
    
    time.sleep(1)

کاربرد های ماژول دماسنج مادون قرمز GY-906 

این ماژول دارای کاربرد های فراوانی است مانند اندازه گیری دمای بدون تماس با دقت بالا، سنجش دما برای تهویه مطبوع ساختمانهای مسکونی، تجاری و صنعتی، کنترل دمای صنعتی قطعات متحرک، کنترل دما در چاپگرها و دستگاه های کپی، اندازه گیری دمای بدن، همچنین کنترل دمای چندین سنسور تا 127 حسگر از طریق 2 سیم مشترک قابل خواندن است.

آموزش اول: ساخت تب سنج غیرتماسی کرونا با دماسنج مادون قرمز MLX90614

با شیوع اپیدمی کرونا یکی از مهم ترین شاخه های درگیری با این بیماری همه گیر دمای بدن است که در صورتیکه دما بیش از ۳۷ درجه باشد ممکن است نیاز به بررسی و مراقبت های ویژه باشد. سنسورهای مادون قرمز دماسنج با ویژگی غیرتماسی بودن بسیار کاربردی است. در ادامه به معرفی سنسور دماسنج مادون قرمز غیرتماسی MLX90614 میپردازیم. با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی همراه باشید.

ادامه آموزش