基于STM32的非接触式红外测温系统

        基于STM32的非接触式红外测温系统采用vl53l1X进行测距，使用mlx90614进行测温，二者结合构成了一个简单的测温枪系统，数据使用OLED进行显示，系统设置有阈值，当温度高于阈值的时候，蜂鸣器会进行报警，表示温度过高，同时app可以显示温度、距离，并且集成了按键，可以实现无线修改阈值，由于App采取蓝牙和系统通信，数据时效性较高。

一、硬件设计

1、vl53l1X

        VL53L1X，一款由全球领先的光学传感器制造商设计的高精度、长距离飞行时间(TOF)激光测距传感器。该传感器采用创新的SPAD（单光子雪崩二极管）技术，能够实现从30厘米到4米的精确测距，精度高达±3%。VL53L1x在各种光照条件下均表现出色，无论是室内还是室外，白天还是夜晚，都能提供稳定可靠的测量结果。相对于普通的超声波测距，VL53L1X的测量精度更高，测量更为稳定，vl53l1x使用IIC协议，利用IIC协议对vl53l1x进行读写，可以得到最终的距离数据，无需过多处理。

2、mlx90614

        MLX90614，一款由Melexis公司精心研发的非接触式红外温度传感器，以其卓越的性能和广泛的工业应用而闻名。这款传感器采用先进的红外探测技术，能够在-70°C至+380°C的范围内进行非接触温度测量，精度高达±2°C。其核心优势在于能够快速、准确地测量目标物体的表面温度，无需物理接触，从而避免了传统接触式测量可能带来的热漂移或污染问题。MLX90614具备出色的响应速度，测量时间仅需0.5秒，适用于动态环境下的温度监控。这款传感器的集成度高，体积小巧，采用TO-92封装，易于集成到各种设备中，如工业自动化系统、医疗设备、智能家居产品等。其工作电压范围宽泛（2.7V至5.5V），功耗低，确保在多种供电条件下稳定运行。MLX90614还具备可配置的数字输出功能，支持PWM和数字温度信号输出，便于与微控制器接口，简化了系统设计和数据处理流程。无论是需要高精度温度测量的工业应用，还是追求小巧设计的消费电子产品，MLX90614都是理想的选择。mlx90614采取IIC通信，利用IIC协议读写mlx90614便可以完成温度的读取前不需要通过和物体接触。

二、软件设计

1、vl53l1X

        vl53l1X的驱动程序比较复杂，一般而言，厂家在出厂的时候会提供他的驱动函数，如果自己书写驱动，则比较复杂，如下：

        这些函数，如果细究起来是比较复杂的，作为一个应用开发者，我们只需要知道如何使用这些函数即可，如下：

#ifndef __VL53L1_H
#define __VL53L1_H

#include "stm32f10x.h"
#include "laser_def.h"
#include "VL53L1_register_map.h"
#include "VL53L1_api.h"
#include "VL53L1_platform.h"
//#include "VL53L1X_cali.h"
//#include "VL53L1_it.h"

//enable 2.8V IO mode
#define USE_I2C_2V8		1

//VL53L1X default I2C addr is 0x52 after power on
#define VL53L1_Addr0 0x52
#define VL53L1_Addr1 0x54

//detection mode
#define DEFAULT_MODE   0	//default,see manul 5.3.1
#define HIGH_ACCURACY  1
#define LONG_RANGE     2
#define HIGH_SPEED     3

//param struct for vl53l1x mode option, in manual 6.2 
typedef __packed struct
{
	FixPoint1616_t signalLimit;    //Signal,related to reflected amplitude 
	FixPoint1616_t sigmaLimit;     //Sigmal, related to distance mm
//	FixPoint1616_t ignoreThres;  //ignore threshold
	uint32_t timingBudget;         //When the ranging mode is set to timed ranging, user has to define the period of time
																 //between two consecutive measurements.
	uint8_t preRangeVcselPeriod ;  //VCSEL pulse cycle
	uint8_t finalRangeVcselPeriod ;//VCSEL pulse cycle period
}mode_data;


extern mode_data Mode_data[];
extern uint8_t Ajusted[];
extern VL53L1_RangingMeasurementData_t VL53L1_data[];
extern uint16_t Distance_data[];//the detected distance;
extern short Distance;//保存测距数据

VL53L1_Error VL53L1_addr_set(VL53L1_Dev_t *dev, uint8_t newaddr);
VL53L1_Error VL53L1_reset(VL53L1_Dev_t *pDev);
VL53L1_Error VL53L1_init(VL53L1_Dev_t *pDev);	//init vl53l1x
void VL53L1_test(void);//vl53l1x test

void VL53L1_info(void);//get vl53l1x ID info
void One_measurement(uint8_t mode);//获取一次测量距离数据

VL53L1_Error VL53L1_set_mode(VL53L1_Dev_t *dev,uint8_t mode);
VL53L1_Error VL53L1_single_test(VL53L1_Dev_t *dev,VL53L1_RangingMeasurementData_t *pdata);
void VL53L1_general_start(VL53L1_Dev_t *dev,uint8_t mode);
void VL53L1_general_test(VL53L1_Dev_t *dev);
#endif

2、mlx90614

        mlx90614,相对简单一些，我们只需要知道它的从机地址、RAM存取命令、EEPROM存取命令和目标1温度地址即可，如下：