Search Code

Používanie laserového diaľkomeru VL53L0X s Arduinom

Používanie laserového diaľkomeru VL53L0X s Arduinom

V tomto návode preskúmame, ako používať VL53L0X laserový diaľkomer s Arduinom. Toto zariadenie umožňuje presne merať vzdialenosti pomocou lasera, vďaka čomu je ideálne pre rôzne aplikácie, ako je robotika a automatizácia. Na konci tohto tutoriálu budete mať funkčné nastavenie, ktoré dokáže merať vzdialenosti a zobrazovať ich na sériovom monitore.

VL53L0X 200cm range sensor-blue

Pre náš projekt využijeme knižnicu Adafruit VL53L0X, ktorá zjednodušuje proces prepojenia so senzorom. Táto knižnica poskytuje potrebné funkcie na inicializáciu snímača, čítanie meraní a riešenie akýchkoľvek chýb, ktoré môžu nastať. Vizuálneho sprievodcu nastavením si môžete pozrieť vo videu (vo videu o 02:15).

Vysvetlenie hardvéru

Medzi hlavné komponenty tohto projektu patrí VL53L0X laserový diaľkomer a doska Arduino. VL53L0X je snímač doby letu, ktorý pomocou lasera meria vzdialenosti až 2 metre s vysokou presnosťou. Funguje cez protokol I2C, čo umožňuje jednoduchú komunikáciu s Arduinom.

Doska Arduino slúži ako mikrokontrolér, ktorý spracováva dáta z VL53L0X. Odosiela príkazy do senzora a prijíma merania vzdialenosti, ktoré je potom možné zobraziť alebo použiť v iných aplikáciách. Správne zapojenie je rozhodujúce pre zabezpečenie presných údajov zo snímača.

Podrobnosti o údajovom liste

VýrobcaSTMicroelectronics
Číslo dieluVL53L0X
Prevádzkové napätie2,6 V až 3,5 V
Rozsah30 mm až 2000 mm
Presnosť±3% typicky
RozhranieI2C
Teplotný rozsah-40 °C až +85 °C
Aktuálna spotreba<1 mA (pohotovostný režim), 20 mA (aktívny)
BalíkVFLGA-8

  • Uistite sa, že je snímač správne napájaný (2.6 V až 3.5 V).
  • Udržujte správne nastavenia I2C adresy, aby ste predišli konfliktom.
  • Udržujte snímač čistý pre presné meranie vzdialenosti.
  • V prípade potreby použite vhodné pull-up odpory na linkách I2C.
  • Pre spoľahlivé údaje sa vyhnite priamemu slnečnému žiareniu na snímači.

Pokyny na zapojenie

Arduino Wiring for VL53L0X
Arduino Wiring for VL53L0X

Ak chcete pripojiť snímač VL53L0X k Arduinu, pripojte kolík VCC snímača k 5V kolíku na Arduine. Pin GND by mal byť pripojený k zemi (GND) Arduina. Pre komunikáciu I2C pripojte kolík SDA VL53L0X ku kolíku A4 na Arduine a kolík SCL pripojte ku kolíku A5. Ak používate iný model Arduina, pozrite si konkrétne priradenia pinov SDA a SCL pre danú dosku.

Napríklad na Arduino Mega by ste pripojili SDA k pinu 20 a SCL k pinu 21. Uistite sa, že všetky pripojenia sú bezpečné, aby ste predišli problémom s komunikáciou. Ak snímač nereaguje, dvakrát skontrolujte zapojenie a uistite sa, že je Arduino správne napájané.

Príklady kódu a návod

Nižšie je uvedený úryvok z funkcie nastavenia, ktorá inicializuje VL53L0X senzor:

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (! Serial) {
    delay(1);
  }
  Serial.println("Robojax Test");
  if (!lox.begin()) {
    Serial.println(F("Failed to boot VL53L0X"));
    while(1);
  }
}

Tento kód inicializuje sériovú komunikáciu a pokúša sa spustiť VL53L0X senzor. Ak sa senzor nepodarí spustiť, vytlačí chybové hlásenie a zastaví program.

Ďalej je tu úryvok z funkcie slučky, ktorá číta meranie vzdialenosti:

void loop() {
  VL53L0X_RangingMeasurementData_t measure;
  lox.rangingTest(&measure, false);
  if (measure.RangeStatus != 4) {
    Serial.print("Distance (mm): "); Serial.println(measure.RangeMilliMeter);
  } else {
    Serial.println(" out of range ");
  }
  delay(100);
}

Tento blok nepretržite číta meranie vzdialenosti od snímača a tlačí ho na sériový monitor. Ak je meranie mimo rozsahu, signalizuje to zodpovedajúcim spôsobom.

Ukážka / Čo môžete očakávať

Po spustení programu by ste mali vidieť merania vzdialenosti zobrazené na sériovom monitore. Hodnoty by sa mali aktualizovať každých 100 milisekúnd. Ak snímač smeruje na objekt, zobrazí vzdialenosť v milimetroch. Ak je objekt mimo dosahu, bude to tiež indikovať. Uistite sa, že ste senzor otestovali v špecifikovanom rozsahu, aby ste dosiahli optimálne výsledky (vo videu o 10:00).

Časové pečiatky videa

  • 00:00-Zavedenie
  • 02:15- Nastavenie elektroinštalácie
  • 05:30- Vysvetlenie kódu
  • 10:00-Demonštrácia

Images

VL53L0X 200cm range sensor-blue
VL53L0X 200cm range sensor-blue
Arduino Wiring for VL53L0X
Arduino Wiring for VL53L0X
15-Using a VL53L0X laser distance meter in Arduino
Language: C++
/* This example shows how to use continuous mode to take
range measurements with the VL53L0X.
// Original source from Adafruit https://github.com/adafruit/Adafruit_VL53L0X
// Modified by Ahmad Shamshiri for RoboJax.com
// Date modified: Sep 26, 2017
// Nejrabi

* Get this code and other Arduino codes from Robojax.com
Learn Arduino step by step in a structured course with all material, wiring diagrams, and libraries
all in one place. 

If you found this tutorial helpful, please support me so I can continue creating 
content like this. 

or make a donation using PayPal http://robojax.com/L/?id=64

 *  * This code is "AS IS" without warranty or liability. Free to be used as long as you keep this note intact.* 
 * This code has been downloaded from Robojax.com
    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
    it under the terms of the GNU General Public License as published by
    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
    (at your option) any later version.

    This program is distributed in the hope that it will be useful,
    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
    GNU General Public License for more details.

    You should have received a copy of the GNU General Public License
    along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.

   Copyright (c) 2015, Majenko Technologies
   All rights reserved.

   Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
   are permitted provided that the following conditions are met:

 * * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
     list of conditions and the following disclaimer.

 * * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this
     list of conditions and the following disclaimer in the documentation and/or
     other materials provided with the distribution.

 * * Neither the name of Majenko Technologies nor the names of its
     contributors may be used to endorse or promote products derived from
     this software without specific prior written permission.

   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
   ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
   WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
   DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR
   ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
   (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
   LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON
   ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
   SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

#include "Adafruit_VL53L0X.h"

Adafruit_VL53L0X lox = Adafruit_VL53L0X();

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  // wait until serial port opens for native USB devices
  while (! Serial) {
    delay(1);
  }
  
  Serial.println("Robojax Test");
  if (!lox.begin()) {
    Serial.println(F("Failed to boot VL53L0X"));
    while(1);
  }
  // power 
  Serial.println(F("VL53L0X API Simple Ranging example\n\n")); 
}


void loop() {
  VL53L0X_RangingMeasurementData_t measure;
    
  Serial.print("Reading a measurement... ");
  lox.rangingTest(&measure, false); // pass in 'true' to get debug data printout!

  if (measure.RangeStatus != 4) {  // phase failures have incorrect data
    Serial.print("Distance (mm): "); Serial.println(measure.RangeMilliMeter);
  } else {
    Serial.println(" out of range ");
  }
    
  delay(100);
}

Things you might need

Resources & references

Files📁

Fritzing File

  • Adafruit VL6180X Time of Flight Distance Sensor
    Fritzing part for the Adafruit VL6180X Time of Flight distance sensor. This sensor measures absolute distance up to 100mm and ambient light, communicating via I2C. Includes the sensor breakout board and pin connections for use in Fritzing projects.
    Adafruit VL6180X Time of Flight Distance Sensor-1.fzpz 0.02 MB

Other files