4 應用設計

4.1 MLX90601EKA-CAA測溫特性

以PWM輸出為例，MLX90601EKA-CAA溫度信號的PWM輸出格式如圖2所示。

PWM信號的典型周期是102.4ms，每個周期始于一段前向緩沖時間t1，該時間段內(nèi)輸出信號始終為1;t2和t3為有效信號部分;t4為報錯信號部分，如：傳感器溫度超過預值、發(fā)生某些不可被MLX90313自動修復的措施等;t5為后向緩沖時間，輸出信號始終為0。各時段占空比說明如表2所列。

溫度值計算公式如下：

其中：t為測得溫度，DutyCycle為t2在時序圖中所占的百分比，即t2/總周期T，Tmin為設置的溫度下限(出廠設置為-20℃)，Tmax為設置的溫度上限(出廠設置為120℃)。

輸出溫度值與DutyCycle的線性關系如圖3所示，由圖中可以看出：在傳感器可測的有效范圍內(nèi)(-20℃-120℃)，待測物體溫度值及傳感器自身溫度值都與DutyCycle呈良好的線性關系。

4.2 單片機接口電路

MLX90601-CAA與單片機連接的硬件電路如圖4所示。MLX90601EKA-CAA供電電壓是+5V。CS和IR、TEMPOUT腳直接接 MCU的普通I/O口即可，但由于其內(nèi)部電路的某些原因，致使這樣接的電路IR、TEMPOUT腳采集的信號始終為0。解決方法是在MLX與MCU之間接入一個三態(tài)門(如74HC125)：MLX的CS腳與三態(tài)門控制端(EN)都接入MCU的I/O口，將MLX的輸出信號先接入三態(tài)門輸入端，然后將輸出信號再接入到MCU的I/O口即可。

SPI接口電路如圖4所示，也需用三態(tài)門進行轉接。其工作時序如圖5、6所示。當MLX的片選信號出現(xiàn)一個下降沿時，寫命令開始，再出現(xiàn)一個上升沿時寫命令結束。其間共有32個時鐘脈沖出現(xiàn)，始終上升沿有效。讀命令也如此。SDI寫命令的順序是：8位命令、8位地址、16位數(shù)據(jù)，高位在前;在輸入寫命令8 個時鐘周期后，在SDO口輸出輸入的命令碼、地址碼以及頭8位數(shù)據(jù)以供校驗用。讀命令與寫命令基本類似，不再贅述。