Pilotage du module de télémétrie laser VL53L0X avec Raspberry Pi
16 May 2024
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Le principe de mesure d'un capteur de télémétrie laser
Le principe de fonctionnement d'un capteur de télémétrie laser est que le capteur émet des faisceaux laser puis mesure la distance en recevant les faisceaux laser renvoyés. Il existe deux méthodes de télémétrie laser : la méthode par impulsions et la méthode par phases.
La méthode des impulsions est similaire aux capteurs à ultrasons, utilisant le temps entre l'émission et le retour du laser pour calculer la distance entre l'émetteur laser et l'objet. La méthode de phase utilise la différence de phase entre le laser émis et le laser directement renvoyé à l'instrument pour calculer la distance entre l'émetteur laser et l'objet.
Contrairement aux capteurs de télémétrie traditionnels, le VL53L0X adopte la technologie ToF de ST, qui permet de mesurer la distance quelles que soient la couleur et la réflectivité de la cible. Il peut atteindre une portée précise jusqu'à 2 mètres, communique via l'interface I2C, a une faible consommation d'énergie et des capacités anti-interférences plus fortes.
Composants nécessaires à la mise en œuvre de ce projet
- Raspberry Pi 4b
- Module de mesure laser VL53L0X
- LED traversant
- Carte d'extension OPENELAB
- Câbles de connexion mâle à mâle
- Résistance de 220Ω
Schéma de câblage
Le module de télémétrie laser utilise la communication I2C. Connectez respectivement les broches SDA et SCL du module aux broches SDA et SCL du Raspberry Pi. Connectez VCC et GND aux 5V et GND du Raspberry Pi, respectivement. Le Raspberry Pi doit activer le service I2C.
Procédure d'exploitation étape par étape
1. Après avoir activé I2C sur le Raspberry Pi, tapez « lsmod » dans le terminal pour vérifier si I2C a été activé avec succès.
2. Téléchargez i2c-tools, un logiciel utilisé pour surveiller l'utilisation et diagnostiquer les problèmes des périphériques matériels, et entrez la commande suivante dans le terminal :sudo apt- obtenir installer les outils i2c
3.Entrez via le terminal :i2cdetect -y -a 1
4. Vérifiez si les adresses du module 0x52 ou 0x29 sont détectées.
Programme
1. Transférez le fichier VL53L0X.zip dans le Raspberry Pi Le lien vers le fichier compressé : VL53L0X.zip
2. Entrez dans le répertoire VL53L0X en tapant la commande suivante :cd VL53L0X
3. Saisissez ensuite la commande :make
4. Compilez les fichiers, puis utilisez la commande suivante pour accéder au dossier Python：cd python
5. Entrez la commande suivante pour exécuter l'exemple de programme ：python VL53L0X_example.py
Phénomènes expérimentaux
La démo de mesure de distance laser développée par l'équipe OpenELAB connecte le fil positif de la LED à la broche GPIO4 et configure GPIO4 comme sortie PWM. Lorsque le programme s'exécute, il génère différentes ondes PWM pour piloter la LED en fonction de la distance mesurée, le terminal affichant la distance détectée en millimètres et en centimètres. Ce projet est largement utilisé dans des domaines tels que la construction et l'ingénierie, la foresterie et la gestion forestière, la fabrication et la maintenance industrielle, les ressources marines et aquatiques, l'armée et la défense, l'arpentage et la géologie. Il est utilisé pour mesurer avec précision la distance et la taille des cibles, aider le personnel militaire à positionner et suivre les cibles, mesurer l'élévation et la distance du terrain et des caractéristiques géologiques, et aider les géologues et les cartographes dans la recherche géologique et la création de cartes.
Le diagramme montre le processus de mise en œuvre de pilotage de la LED avec différentes ondes PWM.
Le diagramme montre la sortie du terminal affichant la distance détectée en millimètres et en centimètres.
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