热成像测温系统：从零到量产设计

📚 共计 30 章节

热成像测温系统概述

红外热成像原理 · 测温应用场景 · 系统组成框图 · 课程目标与学习路径

核心传感器选型

MLX90640/90641/AMG8833对比 · 分辨率与帧率权衡 · FOV视场角计算 · 选型决策矩阵

选型传感器

传感器硬件接口

I2C通信协议详解 · 传感器寄存器映射 · 上电时序与初始化序列 · 硬件原理图设计要点

传感器驱动开发

I2C读写函数封装 · 传感器初始化代码 · 像素数据读取与校验 · 帧同步机制

驱动嵌入式

温度计算算法

原始数据转温度公式 · 环境温度补偿 · 发射率校准 · 非均匀性校正(NUC)原理

图像预处理

坏点检测与替换 · 中值滤波去噪 · 高斯平滑 · 直方图均衡化增强

伪彩色映射

调色板原理(彩虹/铁红/白热) · RGB映射算法 · 自定义调色板设计 · 色彩空间转换

可视化调色板

温度数据可视化

温度矩阵转图像 · 温度标尺绘制 · 等温线叠加 · ROI区域温度显示

嵌入式主控选型

STM32/ESP32/RK3566对比 · 算力需求分析 · 内存与存储规划 · 外设资源评估

实时操作系统(RTOS)应用

FreeRTOS任务划分 · 传感器采集任务 · 图像处理任务 · 显示刷新任务优先级设计

显示驱动开发

LCD/OLED接口(SPI/8080) · 显示缓冲区管理 · 帧缓冲与双缓冲技术 · 刷新率优化

测温精度校准

黑体炉校准方法 · 多点温度拟合曲线 · 环境温度补偿算法 · 校准系数存储与加载

电源管理设计

电池选型与容量计算 · LDO与DCDC选型 · 低功耗模式切换 · 电源完整性仿真

电源低功耗

结构散热设计

外壳材质选择(金属/塑料) · 散热开孔计算 · 热隔离设计 · IP防护等级考量

光学窗口设计

锗/硒化锌窗口选型 · 透过率与波长匹配 · 窗口加热防雾 · 镀膜工艺选择

固件架构设计

分层架构(驱动层/中间件层/应用层) · 模块间接口定义 · 状态机设计 · 错误处理机制

通信协议开发

USB CDC虚拟串口 · 蓝牙BLE温度数据传输 · WiFi MQTT物联网协议 · 自定义二进制协议

PC上位机开发

PyQt5界面设计 · 实时温度曲线绘制 · 数据记录与回放 · 固件升级工具开发

手机APP开发

Flutter跨平台框架 · 蓝牙扫描与连接 · 温度图像实时显示 · 报警推送通知

云平台对接

阿里云IoT/腾讯云IoT接入 · 设备影子与属性上报 · OTA远程升级 · 数据存储与分析

电磁兼容(EMC)设计

辐射发射抑制 · 传导干扰滤波 · PCB布局布线规则 · 屏蔽罩设计要点

可靠性测试

高低温循环测试 · 振动冲击测试 · ESD静电防护测试 · MTBF寿命评估

测试可靠性

生产测试方案

功能测试(FCT) · 校准测试 · 老化测试方案 · 测试工装设计 · 测试软件架构

生产工艺文件

SOP作业指导书 · BOM物料清单 · PCBA工艺要求 · 组装工艺流程图

认证与合规

CE/FCC认证流程 · RoHS/REACH环保要求 · 医疗器械认证考量 · 出口管制合规

成本控制策略

元器件选型降本 · PCB拼板优化 · 模组化设计 · 供应链管理要点

成本供应链

版本管理与迭代

Git分支策略 · 固件版本号规范 · 硬件版本变更管理 · Release Notes编写

知识产权布局

专利挖掘与申请 · 商标注册 · 软件著作权登记 · 技术秘密保护

量产导入(MP)

小批量试产验证 · 良率提升方法 · 供应商质量管理 · 产能爬坡计划

产品生命周期管理

售后技术支持 · 故障根因分析 · 产品迭代规划 · 退市策略制定

生命周期管理