Hvad er ToF, og hvordan bruger man det?

Time-of-Flight (ToF) er en metode til afstandsmåling, der beregner, hvor lang tid det tager for et signal (normalt en lys- eller laserpuls) at rejse til et mål og tilbage til sensoren. ToF HAT bruger dette princip med en laserlyskilde og meget følsomme detektorer til at beregne afstanden med høj nøjagtighed.

1. Lysudsendelse: Sensoren udsender en laserpuls.

2. Refleksion: Pulsen reflekteres fra et målobjekt.

3. Tidsmåling: Sensoren registrerer den tid, det tog for lyset at vende tilbage.

4. Afstandsberegning: Ved hjælp af lysets hastighed og den tid, det tager for pulsen at vende tilbage, beregner sensoren afstanden til objektet.

Denne metode til afstandsmåling er meget præcis og fungerer uafhængigt af overfladens refleksivitet, en væsentlig fordel i forhold til traditionelle ultralydssensorer.

 

Sådan bruger du ToF Hat

Nødvendige materialer

• M5StickCPlus2: Fungerer som kernekontroller og er ansvarlig for at vise data

• M5StickC ToF HAT: Højpræcisions laserafstandssensorer til afstandsmåling

import os, sys, io
import M5
from M5 import *
from hardware import *
from hat import ToFHat

label0 = None
label1 = None
i2c0 = None
pin19 = None
pwm2 = None
hat_tof_0 = None

def setup():
  global 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, mode=Pin.OUT)
  pwm2 = PWM(Pin(2), freq=5000, duty=512)

def loop():
  global label0, label1, i2c0, pin19, pwm2, hat_tof_0
  M5.update()
  label0.setColor(0x33ff33, 0x000000)
  label1.setColor(0x33ff33, 0x000000)
  label0.setText(str('afstand'))
  label1.setText(str(hat_tof_0.get_distance()))
  if (hat_tof_0.get_distance()) < 10:
    pin19.value(1)
    pwm2.duty(512)
  else:
    pin19.value(0)
    pwm2.duty(0)

if __name__ == '__main__':
  try:
    setup()
    while True:
      loop()
  except (Exception, KeyboardInterrupt) as e:
    try:
      from utility import print_error_msg
      print_error_msg(e)
    except ImportError:
      print("venligst opdater til den nyeste firmware")

Kopier kode ✔ Kopieret!

Initialiser IIC, hat, sæt GPIO19 til output-tilstand for at styre lys tænd/sluk, og sæt GPIO2 til PWM-frekvens og duty cycle for at styre summeren.

Vis den målte afstand på M5stickCplus2 og indstil den afstand, hvor du ønsker at få en advarsel.

M5StickC ToF HAT er en I2C-baseret sensormodul, der nemt kan tilsluttes M5StickC-enheden. Her er de vigtigste komponenter i modulet:

   

Strømforsyning:

Afstandsberegning:

  Sensoren beregner afstanden ved hjælp af formlen:

  Afstand=\frac{c \times t}{2}

  hvor:

Brug af M5StickC ToF HAT i projekter

For at integrere M5StickC ToF HAT med M5StickC-enheden:

1. Hardwareopsætning:

• Sæt ToF HAT i I2C-porten på M5StickC. M5StickC vil automatisk forsyne og kommunikere med ToF-sensoren via I2C-bussen.

2. Programmering:

• Alternativt kan du bruge Arduino IDE eller MicroPython til at skrive brugerdefineret kode, hvilket giver mere kontrol og fleksibilitet i dine projekter.
• Du kan bruge UIFlow, den grafiske programmeringsplatform, til at interagere med sensoren og læse afstandsværdierne. UIFlow gør det nemt at programmere M5StickC og få adgang til ToF-sensorens data med blot nogle få blokke.

3. Eksempel på UIFlow-blokprogram:

• I UIFlow kan du bruge blokke til at initialisere sensoren, læse afstanden og vise resultatet på skærmen eller tage handling baseret på den målte afstand.

4. Databehandling:

• Når du har hentet afstandsdataene, kan du behandle dem og udløse handlinger. For eksempel:
  • Hvis afstanden er mindre end en tærskelværdi, aktiver en buzzer eller udløs en alarm.
  • Hvis du bygger en robot, skal den ændre retning, når en forhindring opdages.

      

Konklusion

M5StickC ToF HAT er en kraftfuld og nem at integrere sensor, der bringer højpræcisions afstandsmåling til dine projekter. Uanset om du udvikler et robot- forhindringsundvigelsessystem, en nærhedssensor eller et bakke-radar til køretøjer, tilbyder denne ToF-sensor en simpel løsning med høj nøjagtighed og pålidelighed. Med lavt strømforbrug og evnen til at fungere under forskellige lys- og overfladeforhold er det et fremragende værktøj for både hobbyister og professionelle, der arbejder med M5StickC-baserede projekter.