Co je ToF a jak ho používat?

Time-of-Flight (ToF) je metoda měření vzdálenosti, která vypočítává, jak dlouho trvá signálu (obvykle světelnému nebo laserovému pulzu), než dorazí k cíli a vrátí se zpět k senzoru. ToF HAT využívá tento princip s laserovým zdrojem světla a vysoce citlivými detektory k výpočtu vzdálenosti s vysokou přesností.

1. Vyzařování světla: Senzor vysílá laserový pulz.

2. Odraz: Pulz se odráží od cílového objektu.

3. Měření času: Senzor zaznamenává čas, který světlu trvalo, než se vrátilo.

4. Výpočet vzdálenosti: Pomocí rychlosti světla a času, který trvá, než se pulz vrátí, senzor vypočítá vzdálenost k objektu.

Tato metoda měření vzdálenosti je vysoce přesná a funguje nezávisle na odrazivosti povrchu, což je významná výhoda oproti tradičním ultrazvukovým senzorům.

 

Jak používat ToF Hat

Potřebné materiály

• M5StickCPlus2: Slouží jako hlavní řadič a je zodpovědný za zobrazování dat

• M5StickC ToF HAT: Vysoce přesné laserové snímače vzdálenosti pro měření vzdálenosti

importovat operační systém, systém, v/v
import M5
z importu M5 *
z hardware import *
z hat import ToFHat

štítek0 = Žádný
štítek1 = Žádný
i2c0 = Žádný
pin19 = Žádný
pwm2 = Žádné
hat_tof_0 = Žádný

nastavení def():
  globální label0, label1, i2c0, pin19, pwm2, hat_tof_0

  M5.begin()
  label0 = Widgets.Label("label0", 0, 0, 1.0, 0xffffff, 0x222222, Widgets.FONTS.DejaVu18)
  label1 = Widgets.Label("label1", 100, 0, 1.0, 0xffffff, 0x222222, Widgets.FONTS.DejaVu18)

  Widgets.setRotation(1)
  i2c0 = I2C(0, scl=Pin(26), sda=Pin(0), freq=100000)
  hat_tof_0 = ToFHat(i2c0)
  pin19 = Pin(19, režim=Pin.OUT)
  pwm2 = PWM(Pin(2), frekvence=5000, pracovní_cyklus=512)

def smyčka():
  globální label0, label1, i2c0, pin19, pwm2, hat_tof_0
  M5.aktualizace()
  label0.setColor(0x33ff33, 0x000000)
  label1.setColor(0x33ff33, 0x000000)
  label0.setText(str('vzdálenost'))
  label1.setText(str(hat_tof_0.get_distance()))
  if (hat_tof_0.get_distance()) < 10:
    pin19.hodnota(1)
    pwm2.duty(512)
  jiný:
    pin19.hodnota(0)
    pwm2.duty(0)

if __name__ == '__main__':
  pokus:
    nastavení()
    zatímco True:
      smyčka()
  kromě (Exception, KeyboardInterrupt) jako e:
    pokus:
      z utility importuj print_error_msg
      print_error_msg(e)
    kromě ImportError:
      print("prosím aktualizujte na nejnovější firmware")

Kopírovat kód ✔ Zkopírováno!

Inicializujte IIC, hat, nastavte GPIO19 do režimu výstupu pro ovládání zapnutí/vypnutí světla a nastavte GPIO2 na PWM frekvenci a pracovní cyklus pro ovládání bzučáku.

Zobrazte vzdálenost změřenou na M5stickCplus2 a nastavte vzdálenost, při které chcete mít varování.

M5StickC ToF HAT je senzorový modul založený na I2C, který lze snadno připojit k zařízení M5StickC. Zde jsou klíčové komponenty modulu:

   

Napájení:

Výpočet vzdálenosti:

  Senzor vypočítává vzdálenost pomocí vzorce:

  Vzdálenost = \frac{c \times t}{2}

  kde:

Použití M5StickC ToF MÁ v Projektech

Pro integraci M5StickC ToF HAT s zařízením M5StickC:

1. Nastavení hardwaru:

• Zasuňte ToF HAT do I2C portu M5StickC. M5StickC automaticky napájí a komunikuje se senzorem ToF přes sběrnici I2C.

2. Programování:

• Alternativně můžete použít Arduino IDE nebo MicroPython k napsání vlastního kódu, což umožňuje větší kontrolu a flexibilitu ve vašich projektech.
• Můžete použít UIFlow, grafickou programovací platformu, k interakci se senzorem a čtení hodnot vzdálenosti. UIFlow usnadňuje programování M5StickC a přístup k datům ToF senzoru pomocí několika bloků.

3. Příklad programu v UIFlow bloku:

• V UIFlow můžete použít bloky k inicializaci senzoru, čtení vzdálenosti a zobrazení výsledku na obrazovce nebo k provedení akce na základě změřené vzdálenosti.

4. Zpracování dat:

• Jakmile získáte data o vzdálenosti, můžete je zpracovat a spustit akce. Například:
  • Pokud je vzdálenost menší než práh, aktivujte bzučák nebo spusťte alarm.
  • Pokud stavíte robota, změňte jeho směr, když je detekována překážka.

      

Závěr

M5StickC ToF HAT je výkonný a snadno integrovatelný senzor, který přináší vysoce přesné měření vzdálenosti do vašich projektů. Ať už vyvíjíte systém pro vyhýbání se překážkám u robota, senzor blízkosti nebo radar pro couvání vozidla, tento ToF senzor nabízí jednoduché řešení s vysokou přesností a spolehlivostí. Díky nízké spotřebě energie a schopnosti pracovat v různých světelných a povrchových podmínkách je to vynikající nástroj jak pro nadšence, tak pro profesionály pracující na projektech založených na M5StickC.