任务介绍

题目要求：设计一款图像检测模块

1. 设计一款图像检测模块，可实现物体成像，如红外阵列、CMOS摄像头、热成像模块等
2. 板卡尺寸：小于60mmx40mm
3. 包含信号：信号输出口，+3.3V、GND
4. 主要器件：需在DigiKey官网上有货且正常售卖
5. 请注意：PCB设计工具需用KiCad（官方邮件赠送了课程），或最终提交的文件需是KiCad文件，详见大赛主页阶段1要求和项目提交内容。

模块介绍

根据任务要求本次我选用的是MLX90640ESF芯片设计了一款图像检测模块，此模块可实现物体热成像，常用于维修检测，以及电源供电管脚：

• Pin1 - 3.3V
• Pin20- 地

MLX90640ESF-BAB-000-TU芯片DigiKey链接：https://www.digikey.cn/zh/products/detail/melexis-technologies-nv/MLX90640ESF-BAB-000-TU/8638464

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

MLX90640 是工业标准并经过完全校准的 32*24像素热红外阵列传感器，采用 4 脚 TO39 封装以及I2C 兼容的数字接口。

MLX90640 包含 768 个热红外像素点。内嵌自身环境温度传感器和 VDD 电压检测 ADC。通过 I2C 接口，可以访问存储于内部 RAM 中的红外阵列、 环境温度以及 VDD 实时数据。

PCB只有4个接口分别为3.3V，GND,SCL,SDA。

3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

特性和优点

• 小尺寸，低功耗， 32*24 像素红外阵列
• 方便集成
• 标准的 TO39 封装
• 出厂校准
• 噪声等效温差（ NETD）0.1K RMS@1Hz 速率
• I2C 兼容数字接口
• 可编程刷新速率 0.5Hz~60Hz
• 供电电压 3.3V
• 电流消耗：≤23mA
• 两种视场角可选： 55° *30° 和 110° *75°
• 工作温度： -45~85℃
• 测温范围： -40~300℃
• 符合 RoHS 标准

应用实例

• 高精度非接触温度测量
• 安防、入侵检测
• 人体检测
• 智能楼宇环境温度测控
• 汽车空调控制
• 微波炉、烤箱温度检测与控制
• 工业零件温度监测
• 可视化温度传感器

管脚定义

MLX90640 有两个型号， A 型和 B 型，型号全称为：MLX90640ESF_BAA/BAB。

他们区别在于：

视场角不同： A 型为 110*75° ， B 型为 55*35° ，通俗一点讲就是 A 型是广角，所以镜头矮一些，视野更宽，但对远处物体的捕捉能力更低， B 型更适于拍摄稍远的物体。精度不同： A 型的噪声比 B 型大，所以 B 型的绝对温度和灵敏度都好一些。做红外热像仪，一般用B型。

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

本次活动设计一款图像检测模块，可实现物体热成像。通过KICAD完成原理图和PCB的制作，KICAD软件开源还比较好用，下次会继续参加。