Ovládání laserového měřicího modulu VL53L0X s Raspberry Pi

Princip měření laserového dálkoměru

Pracovní princip laserového dálkoměru spočívá v tom, že senzor vysílá laserové paprsky a poté měří vzdálenost příjmem odražených laserových paprsků. Existují dvě metody laserového dálkoměření: pulzní metoda a fázová metoda.

Metoda pulzu je podobná ultrazvukovým senzorům, používá čas mezi vysláním a návratem laseru k výpočtu vzdálenosti mezi vysílačem laseru a objektem. Fázová metoda využívá fázový rozdíl mezi vyslaným laserem a laserem přímo vráceným do přístroje k výpočtu vzdálenosti mezi vysílačem laseru a objektem.

Na rozdíl od tradičních senzorů měření vzdálenosti využívá VL53L0X technologii ToF od ST, která umožňuje měření vzdálenosti bez ohledu na barvu a odrazivost cíle. Dokáže dosáhnout přesného měření vzdálenosti až do 2 metrů, komunikuje přes rozhraní I2C, má nízkou spotřebu energie a silnější schopnosti proti rušení.

Komponenty potřebné k realizaci tohoto projektu

Raspberry Pi 4b
VL53L0X laserový měřicí modul
LED dioda do průchozího otvoru
Rozšiřující deska OPENELAB
Propojovací vodiče samec-samec
Rezistor 220Ω

Schéma zapojení

Laserový měřicí modul používá komunikaci I2C. Připojte piny SDA a SCL modulu k pinům SDA a SCL na Raspberry Pi. Připojte VCC a GND k 5V a GND na Raspberry Pi. Raspberry Pi musí povolit službu I2C.

Postup krok za krokem

1. Po povolení I2C na Raspberry Pi zadejte v terminálu příkaz "lsmod" a zkontrolujte, zda byl I2C úspěšně aktivován.

2.Stáhněte i2c-tools, software používaný k monitorování využití a diagnostice problémů hardwarových zařízení, a zadejte následující příkaz v terminálu：sudo apt-get install i2c-tools

3.Vstupte přes terminál:i2cdetect -y -a 1

4. Zkontrolujte, zda jsou detekovány adresy modulu 0x52 nebo 0x29.

Naprogramovat

1. Přeneste soubor VL53L0X.zip do Raspberry Pi Odkaz na komprimovaný soubor: VL53L0X.zip

2. Vstupte do adresáře VL53L0X zadáním následujícího příkazu:cd VL53L0X

3. Poté zadejte příkaz:make

4. Sestavte soubory, poté použijte následující příkaz pro vstup do složky Python: cd python

5. Zadejte následující příkaz pro spuštění ukázkového programu: python VL53L0X_example.py

Experimentální jevy

Demo měření vzdálenosti laserem vyvinuté týmem OpenELAB připojuje kladný vodič LED k pinu GPIO4 a konfiguruje GPIO4 jako PWM výstup. Když program běží, vysílá různé PWM vlny k řízení LED na základě změřené vzdálenosti, přičemž terminál zobrazuje detekovanou vzdálenost v milimetrech a centimetrech. Tento projekt je široce využíván v oblastech jako stavebnictví a inženýrství, lesnictví a správa lesů, výroba a průmyslová údržba, námořnictví a vodní zdroje, armáda a obrana, geodézie a geologie. Používá se k přesnému měření vzdálenosti a velikosti cílů, pomáhá vojenskému personálu při určování polohy a sledování cílů, měří nadmořskou výšku a vzdálenost terénu a geologických útvarů a pomáhá geologům a kartografům při geologickém výzkumu a tvorbě map.

Diagram ukazuje proces implementace řízení LED pomocí různých PWM vln.

Diagram zobrazuje výstup terminálu, který ukazuje detekovanou vzdálenost v milimetrech a centimetrech.

Pokud pracujete na projektu s VL53L0X Laserovým měřicím modulem, naše webové stránky nabízejí širokou škálu produktů pro měření vzdálenosti laserem a také můžeme vyrobit zakázkové produkty pro měření vzdálenosti laserem podle vašich požadavků.

OpenELAB je jedna komplexní vývojová platforma pro globální nadšence AIoT elektroniky a otevřená komunita pro elektronické inženýry. Kromě poskytování vývojových modulů online naše služby zahrnují také zakázkovou výrobu různých elektronických součástek, jako jsou mikrospínače a baterie, stejně jako plastové nebo kovové díly prostřednictvím 3D tisku, vstřikování, CNC, laserového řezání, atd.

Kromě produktů pro měření vzdálenosti laserem nabízí OpenELAB také další služby v oblasti získávání elektronických komponent, jako jsou senzory, displeje, IoT a další.

OpenELAB má uživatelsky přívětivou webovou stránku, která usnadňuje nalezení potřebných komponent, a nabízíme rychlé doručení zákazníkům po celém světě.

Navíc OpenELAB nabízí Design jako službu (DaaS) pro optimalizaci designu, Výrobu jako službu (MaaS) pro výrobní výrobu, Dodavatelský řetězec jako službu(SaaS) pro podporu dodavatelského řetězce a Kvalitu jako službu(QaaS) pro kontrolu kvality AIoT produktů přecházejících do hromadné výroby, zajišťující hladký přechod do fáze komerční výroby.

Nejdůležitější je, že OpenELAB je věnován budování globální open-source komunity pro vývojáře AIoT elektroniky. Prostřednictvím otevřené komunity OpenELAB mohou vývojáři v revoluci AIoT elektroniky spolupracovat, posilovat se navzájem a vytvářet kulturu vzájemného respektu a sdílení, vytvářející více inovativních inteligentních hardwarových produktů AIoT pro svět.