如何使用STM32F10x驱动MLX90640模块（移植官方驱动） |
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如何使用STM32F10x驱动MLX90640模块（移植官方驱动）
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0、什么时候需要MLX90640的驱动
如果想制作一个热成像仪，或者红外图像相关的什么东西，首先就需要找到一个好用的热成像模块。 假设你希望这个模块价格不要太贵（500元以下），精度也不用太高也不要太低（单帧数据为一个几十×几十的矩阵），那么MLX90640基于这款芯片制作的热成像模块就是你的不二选择。 在说明驱动方式之前，咱先看看这款芯片的特性和基于它制作的一种模块GYMCU90640 1、MLX90640MLX90640是Melexis公司发布的一款热成像芯片,共有长镜头和短镜头两种封装。长镜头视角小、成像距离远；短镜头则视角大，成像距离近。
从数据手册里可以看到芯片的特性参数——支持使用I2C通信协议读取数据，需要3.3V的电源电压。
MXL90640的引脚如下图所示，共VDD,GND,SCL,SDA四个引脚，两个用于接电源的引脚（VDD,GND）、两个支持IIC通信的引脚(SCL,SDA)。
GYMCU90640是基于MLX90640设计的热成像模块，这个模块在芯片原有的I2C协议之外还附加了一个USRT通信接口。
借助CH340等串口转USB的模块，GYMCU90640模块可以接到电脑上配合上位机显示镜头前的热辐射图。
和MPU6050一样，MLX90640可以被挂载到I2C总线上。像下图那样，如果它被当作DEVICE n挂到I某个I2C总线上，我们使用的STM32等MCU就可以通过蓝色的SCL线和红色的SDA线这两条线对MLX90640进行读写操作啦。 这部分是I2C通信的知识，有疑问的话可以自行补一补哈。这里给一个链接：I2C总线_百科
与MPU6050不一样的是，这个热成像芯片的配置和数据解算比较复杂，自行写驱动就比较麻烦啦。所以呢，Melexis公司官方也就给出了驱动，需要的时候移植官方的驱动就可以了。 Melexis公司把驱动放在GIthub上仓库里，链接是： Mlx90640官方驱动 Github可能比较慢，可以使用GitCode的镜像仓库：Mlx90640官方驱动镜像仓库链接 4、官方驱动上面链接给的官方驱动仓库里面包含了驱动的源文件、头文件和驱动的说明书。
MLX90640_I2C_Driver.cpp是硬件I2C；MLX90640_SWI2C_Driver.cpp是软件I2C。
为了方便大伙理解API和I2C的关系，特意画了下面这张图哈。API是建立在I2C驱动基础上的，只要I2C的驱动写好（不管是软件还是硬件），那么编写代码调用API就可以对MLX90640进行读写操作啦。
怎么修改呢？有个说明书（MLX90640.pdf）嘛，咱先翻翻看看。
6.1 删函数 虽然前面说不要改API文件，但我们要删一个函数： int MLX90640_TriggerMeasurement(uint8_t slaveAddr);这个我们用不上，不用担心，如果有问题加回来就行，所以建议注释，不要直接删除了。
6.2 改软件驱动.c文件 考虑到代码的通用性，并且为了规避STM32里硬件I2C的BUG，建议使用软件I2C，这里我们也只说软件I2C的修改。 先看MLX90640_SWI2C_Driver.cpp，下面这张图指出了需要删除的部分。这个源文件包含了“mbed.h”这个头文件，咱们没有，当然要把它删了吧，第二个红框框里面的也一样，全部删掉哈。
然后注意哟，里面有一个void Wait(int)函数,这是控制I2C时序的延时函数，打开看看： void Wait(int freqCnt) { int cnt; for(int i = 0;i FPS2HZ = 0x02, FPS4HZ = 0x03, FPS8HZ = 0x04, FPS16HZ = 0x05, FPS32HZ = 0x06 }; #define RefreshRate FPS32HZ #define WAIT_TIC 2 //软件I2C频率控制 #define MLX90640_ADDR 0x33 #define TA_SHIFT 8 //Default shift for MLX90640 in open air #define SCL_PIN GPIO_Pin_6 #define SCL_GPIO_PORT GPIOB #define SDA_PIN GPIO_Pin_7 #define SDA_GPIO_PORT GPIOB #define SCL_HIGH GPIO_SetBits(SCL_GPIO_PORT , SCL_PIN) #define SCL_LOW GPIO_ResetBits(SCL_GPIO_PORT , SCL_PIN) #define SDA_HIGH GPIO_SetBits(SDA_GPIO_PORT , SDA_PIN ) #define SDA_LOW GPIO_ResetBits(SDA_GPIO_PORT , SDA_PIN) #define SCL_read GPIO_ReadInputDataBit(SCL_GPIO_PORT , SCL_PIN) #define SDA_read GPIO_ReadInputDataBit(SDA_GPIO_PORT , SDA_PIN) void MLX90640_I2CInit(void); int MLX90640_I2CRead(uint8_t slaveAddr,uint16_t startAddress, uint16_t nMemAddressRead, uint16_t *data); int MLX90640_I2CWrite(uint8_t slaveAddr,uint16_t writeAddress, uint16_t data); int MLX90640_I2CGeneralReset(void); #endif 7、使用驱动首先包含两个头文件 #include "MLX90640_I2C_Driver.h" #include "MLX90640_API.h"初始化I2C MLX90640_I2CInit();初始化设备 paramsMLX90640 mlx90640; MlxConfig_Init(&mlx90640);初始化函数定义为 uint16_t eeMLX90640[832]; float mlx90640To[768]; uint16_t frame[834]; int status; void MlxConfig_Init(paramsMLX90640* params) { MLX90640_SetRefreshRate(MLX90640_ADDR, RefreshRate); printf("MLX90640_SetRefreshRate done\n"); MLX90640_SetChessMode(MLX90640_ADDR); printf("MLX90640_SetChessMode done\n"); MlxConfig_Check(params); }paramsMLX90640是一个存放配置信息的结构体，定义在头文件MLX90640_API.h中 typedef struct { int16_t kVdd; int16_t vdd25; float KvPTAT; float KtPTAT; uint16_t vPTAT25; float alphaPTAT; int16_t gainEE; float tgc; float cpKv; float cpKta; uint8_t resolutionEE; uint8_t calibrationModeEE; float KsTa; float ksTo[5]; int16_t ct[5]; uint16_t alpha[768]; uint8_t alphaScale; int16_t offset[768]; int8_t kta[768]; uint8_t ktaScale; int8_t kv[768]; uint8_t kvScale; float cpAlpha[2]; int16_t cpOffset[2]; float ilChessC[3]; uint16_t brokenPixels[5]; uint16_t outlierPixels[5]; } paramsMLX90640;获取、解算并发送数据 testShowThermal(&mlx90640);这个函数定义为 void testMlx90640Value(paramsMLX90640* params) { printf("\n---------------start--------------------\n"); int status = MLX90640_GetFrameData(MLX90640_ADDR, frame); if (status if(i%32 == 0 && i != 0){ printf("\r\n"); } printf("%2.2f ",mlx90640To[i]); } }计算MLX90640_CalculateTo()需要的一个参数tr时， float tr = Ta - TA_SHIFT; //Reflected temperature based on the sensor ambient temperature用到的TA_SHIFT定义在头文件MLX90640_I2C_Driver.h中，是我们刚才添加进去的： #define TA_SHIFT 8 //Default shift for MLX90640 in open air好啦，这样就可以用啦，更多的就自己看看驱动说明书吧，API很丰富的。 |
上图是从MLX90640的数据手册（DataSheet）里面截取的，这里给出Melexis公司的官网：https://www.melexis.com/zh，相关的技术文档可以从这里获取到。
驱动包含了I2C驱动和MLX90640读写API两部分，functions文件夹中包含三个.c文件——MLX90640_API.cpp、MLX90640_I2C_Driver.cpp和MLX90640_SWI2C_Driver.cpp。
到这里，我们就知道，根据我们的硬件改好驱动就行，那接下来咱就看看怎么改驱动。
主要看第二章I2C Driver和第三章MLX90640 API。下面这张图是说明书第二章的概述，写的很清楚吧，主要改驱动的硬件参数。
API是写好了的，不要去改动。 
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