[ESP32] 열화상 카메라 만들기(MLX90640, ST7735S TFT LCD)

본 절은 열화상카메라를 를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. 열화상카메라특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. 열화상카메라를 를 연결하고, 간단한 코딩으로 쉽게 실습할 수 있다. 

 

목차

 

 

 

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[ESP32] 열화상 카메라 만들기(MLX90640, ST7735S TFT LCD)

 

 

 

 

 

 

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MLX90640 사용하기

다음과 같이 열화상 카메라를 테스트 할 수 있다.  열화상 카메라는 I2C로 연결된다. 

 

[ESP32] MLX90640 및 ESP32가 탑재된 적외선 열화상 카메라

 

 

 

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ST7735S TFT LCD 사용하기

다음과 같이 TFT LCD 를 테스트 할 수 있다. 

 

 

[ESP32] ST7735S IPS (SPI 인터페이스) TFT LCD 1.8인치 사용하기

 

 

 

 

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라이브러리 설치하기

다음과 같이 라이브러리를 복사한다. 

 

 

 

 

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SS1 소프트웨어 코딩

하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 아두이노 소스코드를 코딩할 수 있다. 

 

코드는 다음과 같다. 

#include <TFT_eSPI.h> // Hardware-specific library
#include <SPI.h>

#include <Adafruit_MLX90640.h>

Adafruit_MLX90640 mlx;
float frame[32 * 24]; // buffer for full frame of temperatures

// uncomment *one* of the below
//#define PRINT_TEMPERATURES
#define PRINT_ASCIIART



TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();       // Invoke custom library

void setup(void) {

  setupST7735SLCD();
  setupMLX90640();
  //getMLX90640();
}

void loop() {
  loopMLX90640();
}

void setupST7735SLCD() {
  tft.init();
  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
}

void setupMLX90640() {
  while (!Serial) delay(10);
  Serial.begin(115200);
  delay(100);

  Serial.println("Adafruit MLX90640 Simple Test");
  if (! mlx.begin(MLX90640_I2CADDR_DEFAULT, &Wire)) {
    Serial.println("MLX90640 not found!");
    while (1) delay(10);
  }
  Serial.println("Found Adafruit MLX90640");

  Serial.print("Serial number: ");
  Serial.print(mlx.serialNumber[0], HEX);
  Serial.print(mlx.serialNumber[1], HEX);
  Serial.println(mlx.serialNumber[2], HEX);

  //mlx.setMode(MLX90640_INTERLEAVED);
  mlx.setMode(MLX90640_CHESS);
  Serial.print("Current mode: ");
  if (mlx.getMode() == MLX90640_CHESS) {
    Serial.println("Chess");
  } else {
    Serial.println("Interleave");
  }

  mlx.setResolution(MLX90640_ADC_18BIT);
  Serial.print("Current resolution: ");
  mlx90640_resolution_t res = mlx.getResolution();
  switch (res) {
    case MLX90640_ADC_16BIT: Serial.println("16 bit"); break;
    case MLX90640_ADC_17BIT: Serial.println("17 bit"); break;
    case MLX90640_ADC_18BIT: Serial.println("18 bit"); break;
    case MLX90640_ADC_19BIT: Serial.println("19 bit"); break;
  }

  mlx.setRefreshRate(MLX90640_2_HZ);
  Serial.print("Current frame rate: ");
  mlx90640_refreshrate_t rate = mlx.getRefreshRate();
  switch (rate) {
    case MLX90640_0_5_HZ: Serial.println("0.5 Hz"); break;
    case MLX90640_1_HZ: Serial.println("1 Hz"); break;
    case MLX90640_2_HZ: Serial.println("2 Hz"); break;
    case MLX90640_4_HZ: Serial.println("4 Hz"); break;
    case MLX90640_8_HZ: Serial.println("8 Hz"); break;
    case MLX90640_16_HZ: Serial.println("16 Hz"); break;
    case MLX90640_32_HZ: Serial.println("32 Hz"); break;
    case MLX90640_64_HZ: Serial.println("64 Hz"); break;
  }
}




void loopMLX90640() {
  delay(500);
  if (mlx.getFrame(frame) != 0) {
    Serial.println("Failed");
    return;
  }
  Serial.println();
  Serial.println();
  for (uint8_t h = 0; h < 24; h++) {
    for (uint8_t w = 0; w < 32; w++) {
      float t = frame[h * 32 + w];
//#ifdef PRINT_TEMPERATURES
//      Serial.print(t, 1);
//      Serial.print(", ");
//#endif
#ifdef PRINT_ASCIIART
      char c = '&';
      if (t < 20) c = ' ';
      else if (t < 23) c = '.';
      else if (t < 25) c = '-';
      else if (t < 27) c = '*';
      else if (t < 29) c = '+';
      else if (t < 31) c = 'x';
      else if (t < 33) c = '%';
      else if (t < 35) c = '#';
      else if (t < 37) c = 'X';
      Serial.print(c);
#endif      
      uint32_t color = TFT_BLACK;
      if (t < 20) color = TFT_BLACK;
      else if (t < 23) color = TFT_BLACK;
      else if (t < 25) color = tft.color565(129,24,126);
      else if (t < 27) color = tft.color565(217,33,99);
      else if (t < 29) color = tft.color565(245,105,0);
      else if (t < 31) color = tft.color565(253,166,0);
      else if (t < 33) color = tft.color565(253,227,38);
      else if (t < 35) color = tft.color565(253,227,38);
      else color = color = tft.color565(253,227,38);      
      displayMLX90640(w,h, color);
    }
    Serial.println();
  }
}


void displayMLX90640(uint8_t w, uint8_t h, uint32_t color) {
//  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  int rx = w;
  int ry = h;
  int x = rx * 5;
  int y = ry * 5;

  tft.fillRect(x, y , 5, 5, color);
}

 

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개발환경 : WINDOWS 10 
아두이노 IDE : 1.8.13 
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01 연결
 - 아두이노와 PC 연결 
 - 아두이노 IDE 실행 
 - 메뉴 → 툴 → 보드: 확인 
  - 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일 

02 컴파일 확인 

스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.

03 업로드 

컴파일이 이상없이 완료되면 스케치>업로드(CTRL+U) 를 선택해서 컴파일 파일을 업로드 한다. 

04 동작 확인

다음과 같이 동작을 확인할 수 있다. 

 

 

https://youtu.be/Zr4Ag1Qssi8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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모두의 아두이노 환경 센서 책

[모두의 아두이노 환경 센서] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 인터파크도서, 영풍문고, 반디앤루니스 , 도서11번가 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 센서, DHT22 온습도 센서, MH-Z19B 이산화탄소 센서, ZE08-CH2O 포름알데히드 센서, CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) 센서, MQ-131 오존(O3) 센서, MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 센서, MICS-6814 암모니아 센서, DGS-SO2 아황산가스(SO2) 센서, BME280 기압 센서, GUVA-S12SD 자외선(UV) 센서, MD0550 기류 센서, QS-FS01 풍속 센서(Wind speed) 를 사용한다.  

모두의 아두이노 환경 센서