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AMG8833的使用与stm32驱动代码

　
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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。

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。

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。

 

4、视角是水平60度、垂直60度。

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。

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。

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。

3、Frame Rate寄存器：设定帧率

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

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）

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）

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

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

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℃。

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：

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。

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。

三、寄存器总表

。。。

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

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;
}

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

4、AMG8833.c

#include "AMG8833.h"

void AMG8833_Init(void)
{
	AMG8833_IIC_Init();           //IIC初始化
	
	//enter normal mode
	AMG_IIC_Write_1Byte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_PCTL,AMG88xx_NORMAL_MODE);
	
	//software reset
	AMG_IIC_Write_1Byte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_RST,AMG88xx_INITIAL_RESET);
	
	//set to 10 FPS
	AMG_IIC_Write_1Byte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_FPSC,AMG88xx_FPS_10);
}

float signedMag12ToFloat(uint16_t val)
{
	//take first 11 bits as absolute val
	uint16_t absVal = (val & 0x7FF);
	
	return (val & 0x800) ? 0 - (float)absVal : (float)absVal ;
}

float AMG88xx_ReadThermistor(void)
{
	uint8_t raw[2];
	uint16_t recast;
	
	AMG_I2C_Read_nByte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_TTHL, raw, 2);
	recast = ((uint16_t)raw[1] << 8) | ((uint16_t)raw[0]);
	return signedMag12ToFloat(recast) * AMG88xx_THERMISTOR_CONVERSION;
}

void amg88xx_readPixels(float *buf, uint8_t size)
{
	uint16_t recast;
	float converted;
	uint8_t rawArray[128],i;
	
	AMG_I2C_Read_nByte(AMG88xx_ADR,AMG88xx_PIXEL_OFFSET,rawArray,128);
	
	for(i=0; i<size; i++)
	{
		uint8_t pos = i << 1;
		recast = ((uint16_t)rawArray[pos + 1] << 8) | ((uint16_t)rawArray[pos]);        
		
		converted = signedMag12ToFloat(recast) * AMG88xx_PIXEL_TEMP_CONVERSION;
		buf[i] = converted;
	}
}

 

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