RAK12003 WisBlock Sensor Бесконтактный ИК термометр медицинский

Бесконтактный инфракрасный температурный датчик WisSensor RAK12003 входит в перечень продуктов модульного конструирования WisBlock, ориентированных на создание быстро собираемых систем сверхкомпактного электронного оборудования, имеющего возможность последующей произвольной модернизации или реконфигурирования аппаратной части. Модуль ИК-термометра RAK12003 расширяет платформу WisBlock функционалом измерения температуры окружения или выбранного объекта. Интегрированный в платформу WisBlock, датчик измерения температуры может использоваться в самых разных IoT-приложениях для сбора данных и их передачи по радиоканалам LoRa в сетях LoRaWAN или WiFi / Bluetooth в облачные системы.

Температурный датчик RAK12003 подходит для множества целей в области обеспечения здравоохранения человека или наблюдения за сельскохозяйственными животными, может применяться в устройствах электронных термометров с высокоточным бесконтактным измерением предметов/поверхностей или для определения температуры тела. В промышленных механизмах или системах, инфракрасный датчик температуры может быть задействован для проведения наблюдения за нагревом труднодоступных подвижных компонентов, использован в домашней автоматике с температурным контролем, и т.д.

Технические характеристики

• Питание: 3.3В DC
• Диапазон рабочего напряжения: 3.0 ~ 3.6В DC
• Потребляемый ток в состоянии
  • сон: 1.5 ~ 2.5 мкА
  • активное измерение: 0.5 ~ 1.4 мА
• Температурный датчик: MLX90632SLD-DCB-000-RE Melexis
• Внутренняя память: 192 байт RAM, 512 байт EEPROM
• Интегрированный усилитель и АЦП
• Угол видимости (FOV): 50°
• Диапазон измерений
  • окружение: -20°C ~ +85°C
  • объект: -20°C ~ +100°C
• Частота измерения: 0.5 ~ 64 Гц
• Погрешность: ±0.2 в пределах 35°С ~ 42°С для объекта
• Рабочие режимы: энергосбережение, одиночный, непрерывный
• Интерфейс: I2C
• Аппаратный адрес: 0x3Ah по умолчанию
• Температура
  • эксплуатации: -20°C ~ +85°C
  • хранения: -40°C ~ +105°C
• Размеры: 10 х 10 мм

Модуль WisSensor RAK12003 построен на цифровом бесконтактном ИК-термометре MLX90632 — видоизменённом и доработанном варианте ранее существующей модели MLX90614. Благодаря высокой точности измерения температуры и минимальным уровнем погрешности ±0.2°С в характерном для человеческого тела или животного диапазоне 35°С - 42°С, термодатчик MLX90632 относится к классу медицинского оборудования. Фабрично откалиброванный с занесёнными в EEPROM-память опорными значениями, имеет полную шкалу температурного измерения окружения в пределах от -20°С до +85°С. Верхняя граница шкалы увеличена до +100°С для более точного измерения температуры объекта.

Инфракрасный термометр способен работать в трёх различных режимах: энергосбережение, одиночный и непрерывный. В первом варианте устройство находится в состоянии постоянного сна, и пробуждается на промежуток времени, необходимый для выполнения разового измерения. Второй режим отличается от первого состоянием ожидания следующей команды без погружения в сон или пробуждения из него. Под непрерывным режимом датчика подразумевается безостановочное выполнение измерений, с установленной из 8 возможных частотой обновления данных.

Связь с процессорным модулем WisCore и другой периферией в системе WisBlock организована через последовательную шину I2C. Датчик температуры RAK12003 поддерживает режим Ведомый (Slave) и откликается по 7-битному адресу 0х3А (hex), который может быть переназначен в соответствующем регистре памяти. Дополнительно предусмотрена защита от обнуления адреса, когда датчик MLX90632 становится недоступным для чтения или записи (R3-R4, подробнее см. схему и спецификацию).

Назначение выводов модуля ИК термометра RAK12003 WisBlock Sensor

Модуль WisSensor RAK12003 оснащён 24-контактным соединительным разъёмом WisConnector, совместимым со слотом Sensor базовой платы WisBlock Base. Интерфейс RAK12003 задействует следующие контакты:

• 3V3 — напряжение питания +3.3В
• GND — напряжение питания, общий (минусовой)
• I2C_SDA — сигнал данных шины I2C
• I2C_SCL — сигнал тактирования шины I2C

Образец монтажа

Модуль RAK12003 спроектирован для работы с базовой платой WisBase, через которую получает питающее напряжение. Дополнительно для работы с сенсором потребуется вычислительный блок с интегрированным программируемым контроллером WisBlock Core.

На изображении показан способ крепления RAK12003 к свободному слоту на верхней стороне RAK5005-O. Датчик может быть установлен в любой из четырех имеющихся слотов (A-D).

На лицевой стороне RAK12003 и прочих модулей WisBlock присутствует шелкографическая метка, указывающая на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма. Метка находится рядом с коннектором.

Электрическая принципиальная схема WisBlock Sensor RAK12003

Физические размеры, мм

Техническая документация

1. Спецификация на инфракрасный термометр датчик температуры Melexis MLX90632 (англ., PDF, Datasheet)
2. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
2. Краткое руководство пользователя RAK12003
3. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
4. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных модулей
5. Пример программирования ИК датчика RAK12003