جستجوی محصولاتجستجو در
(مدل GY906) MLX90614 یک ماژول دماسنج غیر تماسی مادون قرمز با دقت بالا با رابط I2C و با تغدیه 5 ولت یا 3.3 ولت .
یکی از ویژگی‌های مهم MLX90614 این است که می‌تواند دو مقدار دما را در اختیار سیستم قرار دهد:
دمای محیط یا سنسور (Ta): دمای خود سنسور را نشان می‌دهد.
دمای جسم (To): دمای محاسبه‌شده برای جسمی است که در میدان دید سنسور قرار گرفته است.
در نتیجه، هنگام برنامه‌نویسی باید مشخص باشد که کدام مقدار از سنسور خوانده می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود MLX90614 برای پروژه‌هایی که به اندازه‌گیری دمای سطح اجسام بدون تماس نیاز دارند، انعطاف‌پذیر باشد.
دقت یک سنسور مادون قرمز فقط به مشخصات الکتریکی آن وابسته نیست. فاصله تا جسم، اندازه جسم نسبت به میدان دید سنسور، جنس و ضریب گسیلندگی سطح، دمای محیط و شرایط نصب می‌توانند روی نتیجه اندازه‌گیری تأثیر بگذارند.
به همین دلیل، برای اندازه‌گیری دقیق دمای سطح یک جسم باید شرایط نصب و مشخصات نسخه دقیق MLX90614 نیز در نظر گرفته شود. Melexis نیز برای انتخاب سنسور مناسب، عواملی مانند اندازه جسم، فاصله اندازه‌گیری، محدوده دما و نسبت فاصله به نقطه اندازه‌گیری را مهم می‌داند.
• اندازه‌گیری دمای سطح اجسام بدون تماس
• پروژه‌های Arduino و ESP32 و سایر میکروکنترلرها
• سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ دما
• رباتیک و سیستم‌های هوشمند
• تشخیص حرکت و اسکنرهای حرارتی دستی
• تب سنج ها و برخی کاربردهای پزشکی
• اندازه‌گیری دمای قطعات الکترونیکی
• کنترل دمای تجهیزات صنعتی
• سیستم‌های تهویه و HVAC
• اندازه‌گیری دمای قطعات متحرک
• کنترل دمای پرینتر سه‌بعدی و پرینترهای اداری
• سیستم‌های تشخیص حرارت
• تجهیزات اتوماسیون صنعتی
• پروژه‌های اینترنت اشیا (IoT)
• سیستم‌های هشدار افزایش دما
• تجهیزات خانگی و هوشمند
توجه: اگرچه MLX90614 می‌تواند دمای سطح بدن را اندازه‌گیری کند، استفاده از یک ماژول GY-906 معمولی به‌عنوان دماسنج پزشکی یا ابزار تشخیص بیماری توصیه نمی‌شود؛ دقت و کالیبراسیون پزشکی به نسخه خاص سنسور و طراحی کل دستگاه بستگی دارد.
راه‌اندازی ماژول GY-906 MLX90614 معمولا از طریق رابط دیجیتال I2C انجام می‌شود. در نسخه‌های رایج برد، پایه‌های VCC، GND، SDA و SCL برای اتصال تغذیه و ارتباط با میکروکنترلر در دسترس هستند.
• مرحله اول: بررسی ولتاژ نسخه ماژول
قبل از اتصال تغذیه، ولتاژ کاری نسخه GY-906 را بررسی کنید. خود تراشه MLX90614 در نسخه‌های مختلف 3V و 5V عرضه شده است؛ بنابراین نباید بدون بررسی مشخصات برد، ولتاژ تغذیه را فرض کرد.
در این ماژول از نسخه 3.3V DC و مقاومت های 4.7کیلو اهمی برای پول آپ کردن (Pull-Up) پایه های دیجیتال SDA,SCL استفاده شده است. بنابراین در زمان اتصال به مدار های فرمان و یا میکروکنترلرهایی که از منطق ولتاژی غیر از 3.3V DC در رابط I2C استفاده می کنند، برای جلوگیری از آسیب به سنسور بهتر است از مبدل سطح ولتاژ دو طرفه استفاده نمایید و یا مقاومت های پول آپ (Pull-Up) داخلی میکروکنترلر را برای پایه های SDA,SCL غیر فعال نمایید.
• مرحله دوم: اتصال تغذیه
به دلیل وجود رگولاتور 662K 3.3V DC در مسیر تغذیه این ماژول، میتوان منبع تغذیه در محدوده مجاز 3-5V DC و جریان مصرفی سنسور حدود 2mA را به پایه های تغذیه VCC و GND متصل نمود. اتصال پایه‌های تغذیه به شکل زیر انجام می‌شود:
پایه ماژول اتصال
VCC / PWR مثبت منبع تغذیه متناسب با نسخه ماژول
GND زمین مشترک مدار
SDA خط داده I2C / SMBus
SCL خط کلاک I2C / SMBus
برای جلوگیری از بروز خطا در کد های ارسالی و دریافتی حتما زمین مدار فرمان و یا میکروکنترلر باید با زمین ماژول سنسور یکی باشد.
• مرحله سوم: اتصال به میکروکنترلر
پس از اتصال VCC و GND، پایه‌های SDA و SCL را به رابط I2C میکروکنترلر متصل کنید. مقاومت های پول آپ (Pull-Up) داخلی میکروکنترلر را برای پایه های SDA,SCL غیر فعال نمایید.
به‌عنوان نمونه برای اتصال به آردوینو :
GY-906 → Arduino Uno
• VCC → 5V یا ولتاژ مناسب نسخه ماژول
• GND → GND
• SDA → A4
• SCL → A5
غیر فعال کردن مقاومت های پول آپ داخلی پایه های SDA,SCL برای آردوینو می توانید از دستور زیر که در کتابخانه Wire.h است (به صورت پیش فرض در محیط Arduino IDE نصب است)، استفاد نمایید:
Wire.begin();
pinMode(A4, INPUT);
pinMode(A5, INPUT);
• نصب کتابخانه ماژول سنسور MLX90614 در Arduino IDE
برای خواندن اطلاعات سنسور، میتوانید از کتابخانه‌های آماده MLX90614 استفاده کنید. یکی از گزینه‌های رایج، کتابخانه Adafruit MLX90614 است. برای نصب کتابخانه Adafruit MLX90614 در محیط برنامه نویسی آردوینو می توانید از طریق Library Manager اقدام نمایید و یا برای دانلود و نصب به لینک زیر مراجعه نمایید :
"در صورت مشکل در باز شدن لینک ها از فیلترشکن استفاده نمایید."
• آدرس I2C سنسور GY-906
آدرس پیش‌فرض سنسور MLX90614 روی باس I2C برابر 0x5A است. در صورت استفاده از چند سنسور MLX90614 روی یک باس، باید به آدرس‌دهی آنها توجه شود؛ در غیر این صورت ممکن است چند سنسور با یک آدرس روی یک باس قرار بگیرند.
در MLX90614 میتوان آدرس SMBus/I2C را تغییر داد تا چند سنسور روی یک باس مشترک کار کنند؛ نکته مهم این است که هنگام تغییر آدرس، نباید چند سنسور با آدرس یکسان هم‌زمان روی باس فعال باشند.
• روش تغییر آدرس MLX90614
آدرس سنسور در حافظه EEPROM تراشه ذخیره می‌شود. رجیستر مربوط به آدرس، EEPROM address 0x0E است. برای تغییر آن باید فرمان نوشتن به EEPROM از طریق SMBus یا I2C ارسال شود. روند کلی به این شکل است:
1. فقط یک MLX90614 را روی باس یا خطوط I2C متصل نگه دارید.
2. با آدرس هفت بیتی پیش‌فرض 0x5A با آن ارتباط برقرار کنید.
3. آدرس هفت بیتی جدید را در رجیستر EEPROM آدرس به آدرس 0x0E بنویسید.
4. برای ذخیره EEPROM، چرخه نوشتن را طبق پروتکل دیتاشیت انجام دهید. (صفحه 16 فایل بخش دیتاشیت محصول)
5. سنسور را Reset یا خاموش/روشن کنید.
6. ارتباط با آدرس جدید را بررسی کنید.
7. سپس سنسور را جدا کرده و سنسور بعدی را اضافه کنید و همین مراحل را تکرار کنید.
"برای اطلاات بیشتر به صفحه 12 به بعد فایل بخش دیتاشیت محصول مراجعه نمایید."
اگر دسترسی و تغییر آدرس سنسورها دشوار است، میتوانید از مالتی‌پلکسرهای I2C مانند TCA9548A استفاده کنید. در این حالت سنسورها می‌توانند حتی آدرس یکسان داشته باشند، چون هر بار فقط یک کانال مالتی‌پلکسر به باس اصلی متصل می‌شود.
• مرحله چهارم: اجرای برنامه تست
پس از برقراری ارتباط، میتوان با توجه به نوع میکروکنترلر یا مدار فرمان مورد استفاده با کتابخانه متناظر MLX90614 مقدار دمای جسم (Object Temperature) و دمای سنسور (Ambient/Sensor Temperature) را از طریق رابط دیجیتال دریافت کرد. در ارتباط SMBus یا I2C، سنسور اطلاعات دما را به‌صورت دیجیتال در اختیار میکروکنترلر قرار می‌دهد.
برای مشاهده نمونه کدنویسی برای ماژول ماژول دماسنج مادون قرمز MLX90614 با آردوینو میتوانید به لینک های زیر مراجعه نمایید :
"در صورت مشکل در باز شدن لینک ها از فیلترشکن استفاده نمایید."
• مرحله پنجم: قرار دادن جسم در میدان دید سنسور
برای اندازه‌گیری دمای جسم، سنسور را به سمت سطح موردنظر قرار دهید و مطمئن شوید جسم در میدان دید یا Field of View (FOV) سنسور قرار دارد. (توصیه شده 2-5cm) با افزایش فاصله، ناحیه‌ای که سنسور می‌بیند بزرگ‌تر می‌شود و اندازه‌گیری جسم کوچک دقت کمتری خواهد داشت.
در اندازه‌گیری‌های دقیق، فاصله سنسور تا جسم و اندازه جسم نسبت به میدان دید اهمیت دارد. دیتاشیت MLX90614 نیز بخش مستقلی را به مشخصات FOV یا Field of View و ملاحظات اندازه‌گیری اختصاص داده است. برای اطلاعات بیشتر به صفحه 37 از فایل بخش دیتاشیت محصول مراجعه نمایید.
• برای کاربردهای پزشکی احتیاط کنید :
وجود مشخصات دقت مناسب در MLX90614 به این معنی نیست که هر برد GY-906 برای دماسنج پزشکی یا تشخیص پزشکی مناسب است. کاربرد پزشکی و حساس نیازمند سنسور، طراحی، کالیبراسیون و الزامات مربوط به همان کاربرد است.
• تماس با جسم ضروری نیست :
سنسور MLX90614 یک سنسور دمای مادون قرمز غیرتماسی است و برای اندازه‌گیری دمای جسم نیازی به تماس مستقیم با سطح ندارد.
• به میدان دید یا FOV سنسور توجه کنید :
مقدار FOV یا Field of View مشخص می‌کند سنسور چه ناحیه‌ای از مقابل خود را می‌بیند. بنابراین صرفاً مشخص کردن فاصله تا جسم برای تعیین کیفیت اندازه‌گیری کافی نیست و اندازه جسم نیز باید در نظر گرفته شود.
• اندازه جسم و فاصله را در نظر بگیرید :
برای اندازه‌گیری صحیح، جسم باید بخش مناسبی از میدان دید سنسور را پوشش دهد. اگر جسم خیلی کوچک یا فاصله بیش از حد زیاد باشد، ممکن است سنسور بخشی از محیط اطراف را نیز در اندازه‌گیری لحاظ کند. (فاصله توصیه شده 2-5cm)
• جنس سطح روی اندازه‌گیری تأثیر دارد :
ضریب گسیلندگی (Emissivity) سطح جسم یکی از عوامل مهم در اندازه‌گیری دمای مادون قرمز است. Melexis برای MLX90614 حتی یک Application Note اختصاصی برای تنظیم مقدار Emissivity ارائه کرده است.
• قابلیت تنظیم ضریب گسیل در سنسور MLX90614 :
سنسور دمای مادون‌قرمز MLX90614 دارای قابلیت تنظیم ضریب گسیل حرارتی یا Emissivity در حافظه EEPROM است. این ویژگی به کاربر اجازه می‌دهد سنسور را متناسب با جنس و نوع سطح هدف تنظیم کند تا دمای اجسام به‌صورت بدون تماس با دقت بهتری اندازه‌گیری شود.
مقدار پیش‌فرض ضریب گسیل در این سنسور برابر 1.0 است و امکان تنظیم آن در بازه 0.1 تا 1.0 وجود دارد. این قابلیت برای اندازه‌گیری دمای سطوحی مانند پلاستیک، چوب، مواد رنگ‌شده، اجسام مات، مواد غذایی و قطعات صنعتی کاربردی است. تنظیم صحیح Emissivity به کاهش خطا در سنجش دمای مادون‌قرمز، به‌ویژه هنگام اندازه‌گیری سطوح با تابش حرارتی متفاوت، کمک می‌کند.
برای اطلاعات بیشتر به صفحه 13 فای بخش دیتاشیت محصول مراجعه نمایید.
• شیشه و مواد مختلف را بدون بررسی اندازه‌گیری نکنید :
قرار دادن شیشه، فیلتر یا مواد دیگر در مسیر دید سنسور می‌تواند روی تابش مادون قرمز دریافتی تأثیر بگذارد. در کاربردهای دقیق، ویژگی‌های نوری مسیر اندازه‌گیری باید بررسی شود.
• از منابع گرمایی مزاحم دوری کنید :
اجسام داغ اطراف، تابش حرارتی محیط و شرایط نصب می‌توانند روی اندازه‌گیری مادون قرمز اثر بگذارند. برای اندازه‌گیری دقیق، شرایط محیط و مسیر دید سنسور را تا حد امکان کنترل کنید.
• آدرس ارتباطی را هنگام استفاده از چند سنسور بررسی کنید :
در کاربردهایی که چند MLX90614 در یک سیستم استفاده می‌شود، آدرس سنسورها و تنظیمات ارتباطی باید به‌درستی مدیریت شود (هر سنسور فقط یک آدرس مخصوص). خود دیتاشیت Melexis نیز بخش جداگانه‌ای برای استفاده از چند MLX90614 روی SMBus یا I2C دارد.
| نام ماژول | GY-906 |
|---|---|
| سنسور اصلی | MLX90614ESF-BAA |
| پکیج سنسور | TO-39 |
| سازنده سنسور | Melexis |
| نوع سنسور | دماسنج مادون‌قرمز غیرتماسی |
| روش اندازه گیری | اندازه‌گیری تابش مادون‌قرمز سطح جسم |
| لنز | دارد |
| میدان دید (FOV) | 90 درجه |
| فاصله توصیه شده | حدود 2 تا 5cm |
| نوع آشکارساز | Thermopile |
| پردازنده داخلی | DSP داخلی |
| مبدل آنالوگ به دیجیتال | ADC با وضوح 17 بیت داخلی |
| رگولاتور ولتاژ | رگولاتور 662K، 3.3V DC (روی برد ماژول) |
| ولتاژ کاری | 3 تا 5V DC |
| جریان کاری | حدود 2mA |
| خروجی دیجیتال | SMBus / I2C-compatible |
| رابط ارتباطی | دو سیمه |
| آدرس پیش فرض I2C/SMBus | 0x5A (به‌صورت آدرس هفت‌بیتی) |
| منطق ولتاژ ارتباط I2C/SMBus | 3.3V DC |
| رزولوشن اندازه گیری دما | 0.02°C |
| دقت معمول | تا حدود ±0.5°C در بازه دمایی گسترده 0 تا +50°C؛ طبق دیتاشیت سنسور |
| محدوده دمای جسم | حدود −70 تا +380°C |
| محدوده دمای سنسور یا محیط | حدود −40 تا +125°C |
| کالیبراسیون | کالیبره‌شده در کارخانه (اما در کاربردهای حساس و پزشکی نیاز به کالیبراسیون دارد.) |
| حافظه داخلی | EEPROM برای ذخیره پارامترهای پیکربندی |
| اندازه حافظه EEPROM | 32×16 |
| رجیستر آدرس I2C | 0x0E در حافظه EEPROM (به‌صورت آدرس هفت‌بیتی) |
| پایه های رایج ماژول | VCC/VIN، GND، SDA، SCL (پایه‌های SDA و SCL با مقاومت 4.7kΩ Pull-Up شده‌اند) |
| فاصله پایه ها | 2.54mm |
| اندازه گیری دمای محیط | دارد |
| اندازه گیری دمای جسم | دارد |
| کاربرد چند سنسوره | امکان تغییر آدرس و استفاده روی باس مشترک |
| تنظیم Emissivity | قابل پیکربندی در سنسور MLX90614 (مقدار پیش‌فرض 1.0) |
| میکروکنترلرهای سازگار | Arduino، ESP32، ESP8266، Raspberry Pi و سایر MCUهای دارای I2C |
| قطر بدنه سنسور | حدود 8.2 میلی‌متر |
| ارتفاع سنسور | حدود 13 میلی‌متر |
| ابعاد کلی ماژول | حدود 16 × 13 میلی‌متر |
| نحوه نصب | پدهای لحیم‌کاری و یا پین هدر 2.54mm |
آیا GY-906 دما را بدون تماس اندازه‌گیری می‌کند؟
بله. MLX90614 یک دماسنج مادون‌قرمز غیرتماسی است و با دریافت تابش مادون‌قرمز سطح جسم، دمای آن را محاسبه می‌کند.
محدوده اندازه‌گیری دمای MLX90614 چقدر است؟
بسته به واریانت سنسور، محدوده دمای جسم می‌تواند تقریباً از -70 تا +380 درجه سانتی‌گراد باشد. محدوده دقیق باید بر اساس مدل MLX90614 استفاده‌شده بررسی شود.
دقت MLX90614 چقدر است؟
سازنده برای برخی شرایط کاری دقت حدود ±0.5°C را مشخص می‌کند؛ این مقدار به دمای جسم، دمای محیط، شرایط نصب و سایر عوامل وابسته است و نباید آن را به‌عنوان دقت ثابت در تمام محدوده اندازه‌گیری در نظر گرفت.
رزولوشن اندازه‌گیری دما چقدر است؟
رزولوشن دیجیتال اندازه‌گیری MLX90614 برابر 0.02°C است. توجه داشته باشید که رزولوشن با دقت واقعی اندازه‌گیری یکسان نیست.
ارتباط GY-906 با میکروکنترلر چگونه است؟
ماژول سنسور MLX90614 از رابط SMBus سازگار با I2C برای ارتباط دیجیتال استفاده می‌کند و معمولاً از دو خط SDA و SCL برای ارتباط استفاده می‌شود. در این نسخه از ماژول پایه های SDA,SCL با مقاومت 4.7 کیلو اهم به 3.3V DC پول آپ (Pull-Up) شده اند.
آدرس پیش‌فرض I2C سنسور چیست؟
آدرس پیش‌فرض 7 بیتی MLX90614 برابر 0x5A است. آدرس سنسور قابل تغییر است و در EEPROM ذخیره می‌شود. برای اطلاعات بیشتر به متن بخش معرفی محصول مراجعه نمایید.
آیا میتوان چند MLX90614 را روی یک باس I2C استفاده کرد؟
بله، اما اگر سنسورها آدرس یکسان داشته باشند، نمی‌توان آنها را مستقیماً به‌صورت موازی روی یک باس قرار داد. میتوان آدرس هر سنسور را تغییر داد یا از مالتی‌پلکسر I2C مانند TCA9548A استفاده کرد.
آیا امکان تغییر آدرس MLX90614 وجود دارد؟
بله. آدرس SMBus سنسور در EEPROM قابل برنامه‌ریزی است. رجیستر مربوط به آدرس SMBus در EEPROM برابر 0x0E است.
آیا میتوان از مالتی پلکسر TCA9548A برای چند GY-906 استفاده کرد؟
بله. TCA9548A مسیر ارتباطی سنسورها را از یکدیگر جدا می‌کند و اجازه می‌دهد چند MLX90614 با آدرس یکسان، مانند 0x5A، از طریق کانال‌های جداگانه مورد استفاده قرار گیرند. در این شرایط با فعال کردن هر کدام از کانال های مالتی پلکسر ماژول مورد نظر با همان آدرس یکسان به میکرو کنترلر متصل می شود.
آیا MLX90614 دمای خود سنسور را هم اندازه‌گیری می‌کند؟
بله. MLX90614 علاوه بر دمای جسم (Object Temperature)، دمای سنسور/محیط اطراف خود را نیز در اختیار سیستم قرار می‌دهد.
آیا فاصله جسم تا سنسور روی اندازه‌گیری تأثیر دارد؟
بله. فاصله باید با میدان دید (FOV) و اندازه جسم مورد اندازه‌گیری متناسب باشد. اگر جسم نسبت به میدان دید کوچک باشد، بخشی از میدان دید می‌تواند شامل محیط اطراف باشد و روی نتیجه اثر بگذارد.
آیا میتوان دمای فلزات براق را با GY-906 اندازه‌گیری کرد؟
بله، اما سطوح براق و فلزی می‌توانند به دلیل Emissivity پایین و بازتاب تابش محیط باعث خطای اندازه‌گیری شوند. برای چنین سطوحی باید ضریب گسیلندگی و شرایط اندازه‌گیری در نظر گرفته شود.
آیا GY-906 برای اندازه‌گیری دمای بدن مناسب است؟
ماژول سنسور MLX90614 قابلیت اندازه‌گیری دمای اجسام در محدوده دمای بدن را دارد، اما ماژول GY-906 معمولی را نباید به‌عنوان دماسنج پزشکی یا تجهیزات پزشکی تأییدشده معرفی کرد. برای کاربرد پزشکی، مدل دقیق سنسور، طراحی دستگاه، کالیبراسیون و الزامات مربوط به آن باید جداگانه بررسی شود.
آیا GY-906 با Arduino و ESP32 سازگار است؟
بله. به دلیل استفاده از رابط SMBus/I2C، میتوان آن را به میکروکنترلرهایی مانند Arduino و ESP32 متصل کرد؛ البته ولتاژ تغذیه و سطح منطقی باید با نسخه دقیق برد و میکروکنترلر سازگار باشد. البته از آن جاییکه در ماژول پایه های SDA,SCL به 3.33V DC پول آپ (Pull-Up) شده اند باید مقاومت های پول آپ داخلی پایه های I2C میکروکنترلر را غیر فعال کنیم.
آیا همه ماژول‌های GY-906 مشخصات یکسانی دارند؟
خیر. GY-906 نام رایج یک خانواده از بردهای آماده مبتنی بر MLX90614 است و ممکن است PCB، مدار تغذیه، Pull-upها و حتی واریانت دقیق MLX90614 در نمونه‌های مختلف متفاوت باشد. بنابراین مشخصات مربوط به خود تراشه را باید از دیتاشیت MLX90614 و مشخصات مربوط به PCB را از نسخه واقعی ماژول استخراج کرد.
هنوز دیدگاهی برای این محصول ثبت نشده است. اولین نفر باشید.
