AMG8833的使用与stm32驱动代码

1万 · 2021-6-4 14:52

一、介绍

1、内部框图

可以看到AMG8833的内部有红外点阵测温，并且还带有一个热敏电阻。使用同一个ADC进行采样，然后送给Control。

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2、器件参数

测温点数：64（8x8的矩阵）

帧率：10帧每秒或1帧每秒

红外测温分辨率：0.25℃

热敏电阻测量温度范围：-20℃~80℃

热敏电阻分辨率：0.0625℃

红外测温的准确度：High gain误差在2.5℃以内；Low gain误差在3℃以内。

1万 · 2021-6-4 14:52

3、点阵的排布顺序是：从右到左、从下到上。因此右下角才是第一个点。

1万 · 2021-6-4 14:52

4、视角是水平60度、垂直60度。

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5、原理图

2脚和3脚是IIC通信引脚，最大速度400K。

4脚是中断引脚，如果INT control寄存器中激活了中断功能，当发生中断，此引脚会拉低。

5脚是IIC设备地址选择脚。拉低，设备地址为110 1000，即0x68。拉高，设备地址为110 1001，即0x69。

设备地址占据高7位，最低位是读写位，0表示写，1表示读。所以当5脚拉低，进行写操作时，8位数据为：1101 0000，即0xD0，读操作时，8位数据为：1101 0001，即0xD1。

6脚为地。

9脚和13脚为VDD，可以3.3V或5V供电。

10脚接一个电容和电阻。

12脚接一个电容。

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二、寄存器

1、Power Control寄存器：设置AMG8833的工作模式

工作模式有4种：

模式之间的转换关系：

注：

（1）在休眠模式中进行的写操作只有在进入正常模式后才生效。

（2）在休眠模式中读操作是无效的。

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2、Reset寄存器：进行软复位。

有两种复位方式：

Flag Reset会清除Status寄存器（0x04）、中断标志、中断表（0x10～0x17）

Initial Reset会复位标志，并使AMG8833的参数恢复初始。

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3、Frame Rate寄存器：设定帧率

bit0: Setting Frame Mode
1: 1FPS
0: 10FPS

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4、Interrupt Control寄存器：配置中断功能

bit1: INTMOD
1: Absolute Value Interrupt Mode
0: Difference Interrupt Mode
bit0: INTEN
1: INT 引脚输出使能
0: INT 引脚禁止输出（保持高阻状态）

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5、Status寄存器：溢出标志和中断标志

bit3: OVF_THS
1: 热敏电阻温度输出溢出标志
（Value of Thermistor (0x0E、0x0F) : 0xFFF）
bit2: OVF_IRS
1: 红外温度输出溢出标志
（Value of Temperature Register（0x80～0xFF）: 0xFFF）
bit1: INTF
1: 发生中断标志
（Value of Interrupt Table Register（0x10～0x17）: Except for 0x00）

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6、Status Clear寄存器：清除溢出标志和中断标志

bit3: OVT_CLR
1: 清除热敏电阻温度输出溢出标志
bit2: OVS_CLR
1: 清除红外温度输出溢出标志
bit1: INTCLR
1: 清除中断标志

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7、Average寄存器：设置移动平均输出模式

bit5: MAMOD
1:：Twice moving average Output Mode

0：No moving average

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8、Interrupt Level寄存器：设置发生中断的上限值、下限值、迟滞值。

INT_LVL_H [11:0]:中断上限值，当温度高于此值，输出中断并且设置Interrupt Table寄存器。

INT_LVL_L [11:0]:中断下限值，当温度低于此值，输出中断并且设置Interrupt Table寄存器。

INT_HYS [11:0]:设置上限值、下限值的迟滞值，类似于施密特触发器。

上述3个数据都是12位数据。最高位为符号位，值为0表示正，值为1表示负。步进值为0.25℃。

1万 · 2021-6-4 14:55

9、Thermistor寄存器：热敏电阻测量的温度值

有12位数据。最高位为符号位，值为0表示正，值为1表示负。步进值为0.0625℃。举例如下：

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10、Interrupt Table寄存器：显示哪一个像素点发生了中断

当64个像素点中的某一个点的温度值高于或低于了Interrupt Level寄存器中设置的上下限，就会在Interrupt Table寄存器的对应位设置值。值为1代表发生了中断，0表示没有。

1万 · 2021-6-4 14:56

11、Temperature寄存器：红外点阵测量的温度值

有12位数据。最高位为符号位，值为0表示正，值为1表示负。步进值为0.25℃。举例如下：

0x80和0x81保存的是第一个像素的温度值，1~64像素对应地址为0x80~0xFF。

注：

（1）1~64像素（0x80~0xFF）的温度值是一起更新的，不需要任何指令。

（2）0x80~0xFF的数据是一次读出的，所以不用担心新的温度值和旧的温度值会混在一起。

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三、寄存器总表

。。。

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四、驱动代码

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    0x01

void 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

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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 high
delay_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;
else
AMG_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;
}

1万 · 2021-6-4 14:58

3、AMG8833.h

#ifndef __AMG8833_H
#define __AMG8833_H
#include "AMG_IIC.h"

#define AMG88xx_PIXEL_TEMP_CONVERSION 0.25
#define AMG88xx_THERMISTOR_CONVERSION 0.0625

enum
{
AMG88xx_PCTL = 0x00,
AMG88xx_RST = 0x01,
AMG88xx_FPSC = 0x02,
AMG88xx_INTC = 0x03,
AMG88xx_STAT = 0x04,
AMG88xx_SCLR = 0x05,
//0x06 reserved
AMG88xx_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