Che cos'è il ToF e come si usa?

Time-of-Flight (ToF) è un metodo di misurazione della distanza che calcola quanto tempo impiega un segnale (di solito un impulso di luce o laser) a viaggiare verso un obiettivo e tornare al sensore. Il ToF HAT utilizza questo principio con una sorgente di luce laser e rilevatori altamente sensibili per calcolare la distanza con alta precisione.

1. Emissione di Luce: Il sensore emette un impulso laser.

2. Riflessione: L'impulso si riflette su un oggetto bersaglio.

3. Misurazione del Tempo: Il sensore registra il tempo impiegato dalla luce per tornare.

4. Calcolo della Distanza: Utilizzando la velocità della luce e il tempo impiegato dal impulso per tornare, il sensore calcola la distanza dall'oggetto.

Questo metodo di misurazione della distanza è altamente preciso e opera in modo indipendente dalla riflettività della superficie, un vantaggio significativo rispetto ai tradizionali sensori ad ultrasuoni.

 

Come Usare Il Cappello ToF

Materiali richiesti

• M5StickCPlus2: Funziona come il controller principale ed è responsabile della visualizzazione dei dati.

• M5StickC ToF HAT: Sensori di distanza laser ad alta precisione per la misurazione della distanza

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

label0 = Nessuno
etichetta1 = Nessuno
i2c0 = Nessuno
pin19 = Nessuno
pwm2 = Nessuno
hat_tof_0 = Nessuno

definizione setup():
  global label0, label1, i2c0, pin19, pwm2, hat_tof_0

  M5.inizio()
  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 ciclo():
  global label0, label1, i2c0, pin19, pwm2, hat_tof_0
  M5.aggiorna()
  label0.setColor(0x33ff33, 0x000000)
  label1.setColor(0x33ff33, 0x000000)
  label0.setText(str('distanza'))
  label1.setText(str(hat_tof_0.get_distance()))
  se (hat_tof_0.get_distance()) <10: pin19.valore(1)
    pwm2.dovere(512)
  altro:
    pin19.valore(0)
    pwm2.dovere(0)

if __name__ == '__main__':
  Tentativo:
    impostare()
    mentre Vero:
      ciclo continuo()
  eccetto (Eccezione, KeyboardInterrupt) come e:
    Tentativo:
      from utility import print_error_msg
      messaggio_di_errore_di_stampa(e)
    eccetto ImportError:
      print("per favore aggiorna al firmware più recente")

Copia il codice ✔ Copiato!

Inizializza l'IIC, imposta GPIO19 in modalità output per controllare l'accensione/spegnimento della luce e imposta GPIO2 sulla frequenza PWM e sul ciclo di lavoro per controllare il buzzer.

Visualizza la distanza misurata sul M5stickCplus2 e imposta la distanza alla quale desideri ricevere un avviso.

Il M5StickC ToF HAT è un modulo sensore basato su I2C che può essere facilmente collegato al dispositivo M5StickC. Ecco i componenti chiave del modulo:

   

Alimentazione elettrica:

Calcolo della Distanza:

  Il sensore calcola la distanza utilizzando la formula:

  Distanza = \frac{c \times t}{2}Distanza=2c\times t

  Dove:

Utilizzo di M5StickC ToF HA nei progetti

Per integrare il M5StickC ToF HAT con il dispositivo M5StickC:

1. Configurazione hardware:

• Collegare il ToF HAT alla porta I2C del M5StickC. Il M5StickC si accenderà automaticamente e comunicherà con il sensore ToF tramite il bus I2C.

2. Programmazione:

• In alternativa, puoi utilizzare Arduino IDE o MicroPython per scrivere codice personalizzato, consentendo maggiore controllo e flessibilità nei tuoi progetti.
• Puoi utilizzare UIFlow, la piattaforma di programmazione grafica, per interagire con il sensore e leggere i valori di distanza. UIFlow rende facile programmare l'M5StickC e accedere ai dati del sensore ToF con solo pochi blocchi.

3. Esempio di programma UIFlow Block:

• In UIFlow, puoi utilizzare i blocchi per inizializzare il sensore, leggere la distanza e visualizzare il risultato sullo schermo o intraprendere un'azione in base alla distanza misurata.

4. Elaborazione dei dati:

• Una volta recuperati i dati sulla distanza, puoi elaborarli e attivare azioni. Ad esempio:
  • Se la distanza è inferiore a una soglia, attivare un buzzer o suonare un allarme.
  • Se stai costruendo un robot, cambia la sua direzione quando viene rilevato un ostacolo.

      

Conclusione

Il M5StickC ToF HAT è un sensore potente e facile da integrare che porta misurazioni di distanza ad alta precisione nei tuoi progetti. Che tu stia sviluppando un sistema di evitamento ostacoli per robot, un sensore di prossimità o un radar di retromarcia per veicoli, questo sensore ToF offre una soluzione semplice con alta precisione e affidabilità. Con un basso consumo energetico e la capacità di funzionare in una varietà di condizioni di illuminazione e superficie, è un ottimo strumento sia per hobbisti che per professionisti che lavorano su progetti basati su M5StickC.