ESP32 ja VL53L0X toteuttavat IoT:n tekoälyajoneuvon

VL53L0X on täysin integroitu anturi, jossa on sisäänrakennettu infrapuna-, ihmisen silmälle turvallinen laser, kehittyneet suodattimet ja erittäin nopea fotonien havaitsemisjärjestelmä. VL53L0X parantaa ST FlightSense™ -sarjaa pidemmillä mittausetäisyyksillä sekä suuremmalla nopeudella ja tarkkuudella, avaten ovia uusiin sovelluksiin. Vaikeissakin käyttöolosuhteissa anturi pystyy suoraan määrittämään etäisyyden kohteeseen jopa 2 metriin asti, ja se on riippumaton kohteen heijastavuudesta.

VL53L0X-sirun keskeiset ominaisuudet:

1. Täysin integroitu miniatyyrimoduuli

940 nm laser VCSEL
VCSEL-ajuri
Etäisyyden mittausanturi kehittyneellä sisäänrakennetulla mikrokontrollerilla
4,4 mm x 2,4 mm x 1,0 mm
Nopea ja tarkka etäisyyden mittaus
Mittaa absoluuttiset etäisyydet jopa 2 metriin asti
Raportoidut etäisyydet eivät riipu kohteen heijastavuudesta
Toimii voimakkaassa infrapunasäteilyssä
Kehittynyt sisäänrakennettu optinen ristikytkentäkompensaatio helpottamaan lasikotelon suunnittelua.

2. Ihmisen silmälle turvallinen

Luokan 1 laserlaite uusimman IEC 60825-1:2014 (3. painos) standardin mukaisesti

3. Helppo integroida

Uudelleenjuotettavat komponentit
Ei tarvita lisäoptiikkaa
Yksi virtalähde
I2C-liitäntä laitteen ohjaukseen ja tiedonsiirtoon
Xshutdown- ja keskeytys-GPIO:t
Käyttöjännite: 3,3 V / 5 V

4. VL53L0X:n parametrit:

Tuotteen koko: 4,4 mm × 2,4 mm × 1,0 mm
Etäisyyden mittausalue: 30 ~ 2000 mm
Etäisyyden mittaustarkkuus: ±5 % (nopeustila), ±3 % (tarkkuustila)
Mittausaika (min): 20 ms (nopeustila), 200 ms (tarkkuustila)
Mittauskulma: 25
Laserin aallonpituus: 940 nm
Käyttölämpötila: -20 ~ 70 °C

VL53L0X-anturi tarjoaa 3 mittaustilaa

Yksittäinen mittaustila: Tässä mittaustilassa yksi laukaisu suorittaa vain yhden etäisyyden mittauksen, ja mittauksen päätyttyä VL53L0X-anturi siirtyy valmiustilaan odottamaan seuraavaa laukaisua.
Jatkuva mittaustila: Tässä tilassa etäisyyden mittaus suoritetaan jatkuvasti. Kun yksi mittaus on valmis, seuraava käynnistyy välittömästi, ja käyttäjän on pysäytettävä mittaus palatakseen valmiustilaan; viimeinen mittaus suoritetaan loppuun ennen pysäytystä.
Aikavälimittaus: Tämä tila on käytännössä jatkuva mittaustila, jossa mittaukset tehdään määritetyin aikavälein. Kun mittaus on valmis, seuraava käynnistyy käyttäjän määrittelemän viiveen jälkeen. Käyttäjän on pysäytettävä mittaus palatakseen valmiustilaan, ja viimeinen mittaus suoritetaan loppuun ennen pysäytystä.

VL53L0X-anturi tarjoaa myös 4 erilaista tarkkuustilaa:

Tarkkuustila	Mittausaikabudjetin alue (ms)	Mittausetäisyys (m)	Tyypilliset sovellusympäristöt
oletus	30	1,2	standardi
korkea tarkkuus	200	1,2 (tarkkuus <± 3 %)	Tarkka mittaus
pitkä etäisyys	33	2	Pitkä etäisyys, vain pimeisiin ei-infrapunaolosuhteisiin
korkea nopeus	20	1,2 (tarkkuus < ± 5 %)	Korkea nopeus, tarkkuus ei ole prioriteetti

Käytännön sovelluksissa on tarpeen valita sopiva tarkkuustila nykyisten vaatimusten mukaan parhaan mittaustuloksen saavuttamiseksi.

VL53L0X-laseretäisyysmittausmoduulin liitäntä on seuraava:

Liitäntä	Kuvaus
VCC	Virtapositiiivinen (3,3 V / 5 V virtasyöttö)
GND	Virtamaadoitus
SDA	I2C-datapiikki
SCL	I2C-kellopiikki
SHUT	Piikki, liitettävissä IO-porttiin
INT	Keskeytyslähtöpiikki, liitettävissä IO-porttiin

Näin liität laseretäisyysmittausmoduulin ESP32-kehityskorttiin. Tässä käytetään ESP32:n oletusnastoja 21 ja 22 IIC-viestintään. Tarkemmat liitännät on esitetty alla olevassa taulukossa:

Laseretäisyysmittausmoduuli	ESP32-moduuli
VCC	+5V
GND	GND
SDA	P21
SCL	P22

Tarkka toimintaprosessi

Seuraavaksi avataan kehitysohjelmisto Arduino IDE, ensin on asennettava VL53L0X-kirjasto. Kirjastojen käyttö säästää paljon alhaisen tason kehitystyötä, eikä tarvitse kiinnittää huomiota IIC-viestinnän yksityiskohtiin eikä ymmärtää VL53L0X:n sisäisten rekisterien rakennetta tarkasti. Kirjastotiedostojen tarjoamien toimintojen avulla moduulin käyttö voidaan suorittaa suoraan.

Avaa Arduino IDE:n kirjastonhallintapaneeli, kirjoita hakukenttään VL53L0X ja valitse sitten Adafruit_VL53L0X-kirjaston asennus, kuten alla on esitetty.

Seuraavaksi tarkastellaan yksinkertaista malliohjelmaa yksittäiselle mittaustilalle. Tämä on esitetty alla:ESP32 ja VL53L0X toteuttavat IoT-tekoälyajoneuvon - yksinkertainen malliohjelma

Kuten yllä olevasta koodista näkyy, nämä vaiheet vaaditaan laseretäisyysmittausmoduulin yksittäisen mittauksen suorittamiseen:

(1) Luo Adafruit_VL53L0X-olion instanssi

Adafruit_VL53L0X lox = Adafruit_VL53L0X();

Kutsu begin()-metodia laseretäisyysmittausmoduulin alustamiseksi

(3) Luo VL53L0X_RangingMeasurementData_t-rakenteen instanssi, johon tallennetaan mittaustulokset.

(4) Kutsu rangingTest()-metodia mittauksen suorittamiseksi.

(5) Mittaustuloksen RangeStatus-ominaisuus ilmaisee mittauksen tilan, ja RangeMilliMeter-ominaisuuden arvo on mitattu etäisyys (millimetreinä).

Jatkuvassa mittauksessa ero yllä olevaan yksittäismittaukseen on, että begin()-metodin kutsumisen jälkeen moduulin alustamiseksi on kutsuttava startRangeContinuous()-metodia vaihtaakseen laseretäisyysmittausmoduulin jatkuvaan mittaustilaan. Datan lukemisessa ero on, että isRangeComplete()-metodia käytetään tarkistamaan, onko laseretäisyysmoduuli suorittanut mittauksen, ja readRange()-metodia mittaustulosten lukemiseen. Ohjelmamalli on esitetty alla:ESP32 ja VL53L0X toteuttavat IoT-tekoälyajoneuvon - jatkuva mittaus

Laseretäisyysmittausmoduuli on konfiguroitu! Seuraava askel on korvata ultraäänietäisyysmittausmoduuli laseretäisyysmittausmoduulilla kärryssä toteuttaaksesi IoT AI -kärryn!

Jos työskentelet projektissa, jossa käytetään VL53L0X tai ESP32-kehityskorttia, verkkosivustomme tarjoaa laajan valikoiman VL53L0X- ja ESP32-kehityskorttituotteita, ja voimme myös valmistaa räätälöityjä VL53L0X- ja ESP32-kehityskortteja vaatimustesi perusteella.

OpenELAB on yksi pysähdyksen kehitysalusta maailmanlaajuisille AIoT-elektroniikan harrastajille ja avoimen lähdekoodin yhteisö elektroniikkainsinööreille. Tarjoamme kehittäjämoduleja verkossa, ja palveluihimme kuuluu myös räätälöityjen valmistuspalveluiden tarjoaminen erilaisille elektronisille osille, kuten mikrokytkimille ja paristoille, sekä muovi- tai metalliosille 3D-tulostuksen, ruiskuvalun, CNC:n, laserleikkauksen ym. kautta.

VL53L0X:n ja ESP32-kehityskortin lisäksi OpenELAB tarjoaa muita elektronisten komponenttien hankintapalveluita, kuten antureita, näyttöjä, IoT ja muuta. OpenELAB:lla on käyttäjäystävällinen verkkosivusto, joka helpottaa tarvittavien komponenttien löytämistä, ja tarjoamme nopean toimituksen asiakkaille ympäri maailmaa.

Lisäksi OpenELAB tarjoaa Design as a Service (DaaS) suunnittelun optimointiin, Manufacturing as a Service (MaaS) tuotantovalmistukseen, Supply Chain as a Service (SaaS) toimitusketjun tukeen ja Quality as a Service (QaaS) laadunvalvontaan AIoT-tuotteiden siirtyessä massatuotantoon, varmistaen sujuvan siirtymisen kaupalliseen tuotantovaiheeseen.

Tärkeintä on, että OpenELAB on omistautunut rakentamaan maailmanlaajuista avoimen lähdekoodin yhteisöä AIoT-elektroniikan kehittäjille. OpenELABin avoimen yhteisön kautta AIoT-elektroniikan vallankumouksen kehittäjät voivat tehdä yhteistyötä, vahvistaa toisiaan ja luoda keskinäisen kunnioituksen ja yhteistyön kulttuurin, tuottaen maailmalle innovatiivisempia AIoT-älylaitteita.

ESP32 ja VL53L0X toteuttavat IoT:n tekoälyajoneuvon