ESP32 s VL53L0X realizuje IoT umělou inteligenci vozidla

VL53L0X je plně integrovaný senzor s vestavěným infračerveným, bezpečným laserem pro lidské oko, pokročilými filtry a ultra-vysokorychlostními poli detekce fotonů. VL53L0X vylepšuje sérii ST FlightSense™ s delšími měřicími vzdálenostmi a vyšší rychlostí a přesností, což otevírá dveře novým aplikacím. I za náročných provozních podmínek může senzor přímo určit vzdálenost k cílovému objektu až do 2 metrů a je nezávislý na odrazivosti cíle.

Klíčové vlastnosti čipu VL53L0X:

1. Plně integrovaný miniaturní modul

940nm laser VCSEL
Ovladač VCSEL
Senzor měření vzdálenosti s pokročilým vestavěným mikrokontrolérem
4.4mmx2.4mmx1.0mm
Rychlé a přesné měření vzdálenosti
Měří absolutní vzdálenosti až do 2 m
Hlásené vzdálenosti nejsou ovlivněny odrazivostí cíle
Pracuje ve vysokoinfračervených světelných prostředích
Pokročilá vestavěná kompenzace optického přeslechu pro zjednodušení návrhu skleněného pouzdra.

2. Bezpečnost lidského oka

Zařízení třídy 1 laseru v souladu s nejnovějším standardem IEC 60825-1:2014 (3. vydání)

3. Snadná integrace

Přizpůsobitelné komponenty
Není potřeba žádná další optika
Jeden zdroj napájení
Rozhraní I2C pro ovládání zařízení a přenos dat
Xshutdown a přerušovací GPIO
Provozní napětí: 3,3V/5V

4.Parametry VL53L0X:

Velikost produktu: 4,4 mm × 2,4 mm × 1,0 mm
Měřicí rozsah vzdálenosti: 30 ~ 2000 mm
Přesnost měření vzdálenosti: ±5 % (režim vysoké rychlosti), ±3 % (režim vysoké přesnosti)
Měření času (min): 20 ms (režim vysoké rychlosti), 200 ms (režim vysoké přesnosti)
Úhel záběru: 25
Vlnová délka laseru: 940nm
Provozní teplota: -20 ~ 70°C

Senzor VL53L0X poskytuje 3 režimy měření

Režim jednoho měření: V tomto režimu měření jeden spouštěč provede pouze jedno měření vzdálenosti a po dokončení měření se senzor VL53L0X vrátí do pohotovostního režimu a čeká na další spuštění.
Režim kontinuálního měření: V tomto režimu je měření vzdálenosti prováděno nepřetržitě. Po dokončení jednoho měření je okamžitě zahájeno další a uživatel musí zastavit měření vzdálenosti, aby se vrátil do pohotovostního režimu; poslední měření je dokončeno před zastavením.
Režim časovaného měření: Tento režim je ve skutečnosti režim kontinuálního měření se specifikovanými časovými intervaly. Po dokončení měření je další měření zahájeno po uživatelem definované prodlevě. Uživatel musí zastavit měření vzdálenosti, aby se vrátil do pohotovostního režimu, a poslední měření je dokončeno před zastavením.

Senzor VL53L0X také nabízí 4 různé režimy přesnosti:

Přesný režim	Rozsah časového rozpočtu měření (ms)	Dosah vzdálenosti (m)	Typické scénáře použití
výchozí	30	1.2	norma
vysoká přesnost	200	1.2 (přesnost <± 3%)	Přesné měření
dlouhé vzdálenosti	33	2	Dlouhá vzdálenost, pouze pro tmavé podmínky bez infračerveného záření
vysoká rychlost	20	1,2 (přesnost < ± 5 %)	Vysoká rychlost, přesnost není prioritou

V praktických aplikacích je nutné zvolit vhodný režim přesnosti podle aktuálních požadavků, aby bylo dosaženo nejlepších výsledků měření.

Rozhraní modulu laserového měření vzdálenosti VL53L0X je následující:

Rozhraní	Popis
Virtuální obchodní centrum	Napájení Power Positive (3,3V/5V vstup napájení)
Zem	Uzemnění
SDA	Datový pin I2C
SCL	Pin hodin I2C
ZAVŘÍT	Pin, připojitelný k IO portu
INT	Výstupní pin přerušení, připojitelný k IO portu

Zde je návod, jak připojit laserový měřicí modul k vývojové desce ESP32. Zde jsou použity výchozí piny 21 a 22 ESP32 pro IIC komunikaci. Konkrétní připojení jsou uvedena v tabulce níže:

Modul laserového měření vzdálenosti	Modul ESP32
Virtuální obchodní centrum	+5V
Zem	Zem
SDA	P21
SCL	P22

Specifický provozní proces

Dalším krokem je otevřít vývojový software Arduino IDE, nejprve je potřeba nainstalovat knihovnu VL53L0X, použití knihoven nám může ušetřit spoustu základní vývojové práce, není třeba věnovat pozornost detailům komunikace IIC, není třeba pečlivě rozumět struktuře vnitřních registrů VL53L0X, použitím funkcí poskytovaných knihovními soubory můžete přímo dokončit použití modulu.

Otevřete panel správy knihoven v Arduino IDE, zadejte VL53L0X do vyhledávacího pole a poté vyberte instalaci knihovny Adafruit_VL53L0X, jak je uvedeno níže.

Dalším krokem je podívat se na jednoduchý šablonový program pro režim jednoho měření. Je uveden níže:ESP32 s VL53L0X realizuje IoT umělou inteligenci vozidla - jednoduchý šablonový program

Jak vidíte v kódu výše, tyto kroky jsou nutné k dokončení jednoho měření laserového měřicího modulu vzdálenosti:

(1) Vytvořte instanci objektu Adafruit_VL53L0X

Adafruit_VL53L0X lox = Adafruit_VL53L0X();

Zavolejte metodu begin(), aby byla dokončena inicializace modulu laserového měření vzdálenosti

(3) Vytvořte instanci struktury VL53L0X_RangingMeasurementData_t, která uloží výsledky měření.

(4) Zavolejte metodu rangingTest(), aby bylo měření dokončeno.

(5) Atribut RangeStatus objektu výsledku měření označuje stav výsledku měření a hodnota atributu RangeMilliMeter je změřená vzdálenost (v milimetrech).

Pro kontinuální měření je rozdíl oproti výše uvedenému jednorázovému měření v tom, že po zavolání begin() k dokončení inicializace modulu musíte zavolat metodu startRangeContinuous(), která přepne laserový měřicí modul vzdálenosti do režimu kontinuálního měření. Rozdíl ve čtení dat spočívá v použití metody isRangeComplete() k určení, zda laserový měřicí modul dokončil měření, a poté v použití metody readRange() k přečtení výsledků měření. Šablona programu je uvedena níže:ESP32 s VL53L0X realizuje IoT umělé inteligentní vozidlo - kontinuální měření

Modul laserového dálkoměru byl nakonfigurován! Dalším krokem je výměna ultrazvukového měřicího modulu za laserový měřicí modul na vozíku, aby bylo možné realizovat IOT AI vozík!

Pokud pracujete na projektu používajícím VL53L0X nebo vývojovou desku ESP32, naše webové stránky nabízejí širokou škálu produktů VL53L0X a vývojových desek ESP32, a také můžeme vyrobit na míru přizpůsobené VL53L0X a vývojové desky ESP32 podle vašich požadavků.

OpenELAB je jednotná 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 vývojové desky VL53L0X a ESP32 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, Řetězec dodávek jako službu (SaaS) pro podporu dodavatelského řetězce a Kvalitu jako službu (QaaS) pro kontrolu kvality AIoT produktů přecházejících do hromadné výroby, což zajišťuje 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, čímž vznikají inovativnější AIoT inteligentní hardwarové produkty pro celý svět.