ESP32 z VL53L0X realizuje pojazd sztucznej inteligencji IoT

VL53L0X to w pełni zintegrowany czujnik z wbudowanym podczerwonym, bezpiecznym dla ludzkiego oka laserem, zaawansowanymi filtrami i ultraszybkimi matrycami detekcji fotonów. VL53L0X ulepsza serię ST FlightSense™ oferując dłuższe dystanse pomiarowe oraz wyższą prędkość i dokładność, otwierając drzwi do nowych zastosowań. Nawet w trudnych warunkach pracy czujnik może bezpośrednio określić odległość do obiektu docelowego do 2 metrów i jest niezależny od refleksyjności celu.

Kluczowe cechy układu VL53L0X:

1. W pełni zintegrowany miniaturowy moduł

laser VCSEL 940nm
Sterownik VCSEL
Czujnik pomiaru odległości z zaawansowanym wbudowanym mikrokontrolerem
4.4mmx2.4mmx1.0mm
Szybki i dokładny pomiar odległości
Mierzy odległości bezwzględne do 2 m
Zgłaszane odległości nie są wpływane przez refleksyjność celu
Działa w środowiskach o wysokim natężeniu światła podczerwonego
Zaawansowana wbudowana kompensacja przesłuchów optycznych w celu uproszczenia projektu szklanej obudowy.

2. Bezpieczeństwo ludzkiego oka

Sprzęt laserowy klasy 1 zgodny z najnowszą normą IEC 60825-1:2014 (3. wydanie)

3. Łatwe do zintegrowania

Komponenty o zmiennym układzie
Nie są wymagane dodatkowe optyki
Pojedyncze zasilanie
Interfejs I2C do sterowania urządzeniem i przesyłania danych
Wyłączanie i przerwanie GPIO
Napięcie robocze: 3,3V/5V

4. Parametry VL53L0X:

Rozmiar produktu: 4,4 mm × 2,4 mm × 1,0 mm
Zakres pomiaru odległości: 30 ~ 2000mm
Dokładność pomiaru odległości: ±5% (tryb wysokiej prędkości), ±3% (tryb wysokiej dokładności)
Pomiar czasu (min): 20ms (tryb wysokiej prędkości), 200ms (tryb wysokiej precyzji)
Kąt pomiaru: 25
Długość fali lasera: 940nm
Temperatura pracy: -20 ~ 70°C

Czujnik VL53L0X oferuje 3 tryby pomiaru

Tryb pojedynczego pomiaru: W tym trybie pomiaru pojedyncze wyzwolenie wykonuje tylko jeden pomiar odległości, a po zakończeniu pomiaru czujnik VL53L0X wraca do trybu gotowości i czeka na kolejne wyzwolenie.
Tryb pomiaru ciągłego: W tym trybie pomiar odległości jest wykonywany w sposób ciągły. Po zakończeniu jednego pomiaru natychmiast rozpoczyna się kolejny, a użytkownik musi zatrzymać pomiar odległości, aby powrócić do trybu gotowości; ostatni pomiar jest zakończony przed zatrzymaniem.
Tryb pomiaru czasowego: Ten tryb jest w rzeczywistości trybem pomiaru ciągłego z określonymi odstępami czasowymi. Po zakończeniu pomiaru, następny pomiar jest inicjowany po upływie czasu opóźnienia zdefiniowanego przez użytkownika. Użytkownik musi zatrzymać pomiar, aby powrócić do trybu gotowości, a ostatni pomiar jest zakończony przed zatrzymaniem.

Czujnik VL53L0X oferuje również 4 różne tryby dokładności:

Tryb precyzyjny	Zakres budżetu czasu pomiaru (ms)	Zasięg odległości (m)	Typowe scenariusze zastosowań
domyślny	30	1.2	standardowy
wysoka precyzja	200	1.2 (dokładność <± 3%)	Dokładny pomiar
długi dystans	33	2	Długi dystans, tylko w ciemnych warunkach bez podczerwieni
wysoka prędkość	20	1.2 (dokładność < ± 5%)	Wysoka prędkość, precyzja nie jest priorytetem

W praktycznych zastosowaniach konieczne jest wybranie odpowiedniego trybu dokładności zgodnie z aktualnymi wymaganiami, aby osiągnąć najlepsze wyniki pomiarów.

Interfejs modułu pomiaru odległości laserowej VL53L0X jest następujący:

Interfejs	Opis
VCC	Zasilanie dodatnie (wejście zasilania 3,3V/5V)
GND	Moc Uziemienie
SDA	Pin danych I2C
SCL	Pin zegara I2C
ZAMKNIJ	Pin, możliwy do podłączenia do portu IO
INT	Przerwij wyjście pinu, możliwe do podłączenia do portu IO

Oto jak podłączyć moduł dalmierza laserowego do płytki rozwojowej ESP32. Tutaj domyślne piny 21 i 22 ESP32 są używane do komunikacji IIC. Konkretne połączenia pokazano w tabeli poniżej:

Moduł pomiaru odległości laserowej	Moduł ESP32
VCC	+5V
GND	GND
SDA	P21
SCL	P22

Specyficzny proces operacyjny

Następnym krokiem jest otwarcie oprogramowania do programowania Arduino IDE, najpierw należy zainstalować bibliotekę VL53L0X, korzystanie z bibliotek może zaoszczędzić nam wiele podstawowej pracy rozwojowej, nie trzeba zwracać uwagi na szczegóły komunikacji IIC, nie trzeba dokładnie rozumieć struktury wewnętrznych rejestrów VL53L0X, korzystając z funkcji dostarczonych przez pliki biblioteki, można bezpośrednio korzystać z modułu.

Otwórz panel zarządzania bibliotekami w Arduino IDE, wpisz VL53L0X w polu wyszukiwania, a następnie wybierz instalację biblioteki Adafruit_VL53L0X, jak pokazano poniżej.

Następnym krokiem jest przyjrzenie się prostemu szablonowi programu dla trybu pojedynczego pomiaru. Poniżej przedstawiono to:ESP32 z VL53L0X realizuje pojazd sztucznej inteligencji IoT - prosty szablon programu

Jak widać w powyższym kodzie, te kroki są wymagane do wykonania pojedynczego pomiaru modułu pomiaru odległości laserowej:

(1) Utwórz instancję obiektu Adafruit_VL53L0X

Adafruit_VL53L0X lox = Adafruit_VL53L0X();

Wywołaj metodę begin(), aby zakończyć inicjalizację modułu pomiaru odległości laserowej

(3) Utwórz instancję struktury VL53L0X_RangingMeasurementData_t, która zapisuje wyniki pomiarów.

(4) Wywołaj metodę rangingTest(), aby zakończyć pomiar.

(5) Atrybut RangeStatus obiektu wyniku pomiaru wskazuje status wyniku pomiaru, a wartość atrybutu RangeMilliMeter to zmierzona odległość (w milimetrach).

Dla pomiaru ciągłego różnica w stosunku do powyższego pojedynczego pomiaru polega na tym, że po wywołaniu metody begin() w celu zakończenia inicjalizacji modułu, należy wywołać metodę startRangeContinuous(), aby przełączyć moduł pomiaru odległości laserowej na tryb pomiaru ciągłego. Różnica w odczycie danych polega na użyciu metody isRangeComplete() do określenia, czy moduł pomiaru laserowego zakończył pomiar, a następnie metody readRange() do odczytania wyników pomiaru. Szablon programu przedstawiono poniżej:ESP32 z VL53L0X realizuje IoT sztuczną inteligencję pojazdu - pomiar ciągły

Moduł dalmierza laserowego został skonfigurowany! Następnym krokiem jest wymiana modułu dalmierza ultradźwiękowego na moduł dalmierza laserowego na wózku, aby zrealizować wózek IOT AI!

Jeśli pracujesz nad projektem wykorzystującym VL53L0X lub płytkę rozwojową ESP32, nasza strona internetowa oferuje szeroki wybór produktów VL53L0X i płytek rozwojowych ESP32, a także możemy wyprodukować spersonalizowane produkty VL53L0X i płytek rozwojowych ESP32 zgodnie z Twoimi wymaganiami.

OpenELAB to kompleksowa platforma rozwojowa dla globalnych entuzjastów elektroniki AIoT oraz społeczność open-source dla inżynierów elektroniki. Oprócz udostępniania modułów dla deweloperów online, nasze usługi obejmują również spersonalizowaną produkcję różnych części elektronicznych, takich jak mikroprzełączniki i baterie, a także części plastikowe lub metalowe poprzez druk 3D, formowanie wtryskowe, CNC, cięcie laserowe itd.

Oprócz płyty rozwojowej VL53L0X i ESP32, OpenELAB oferuje również inne usługi zaopatrzenia w komponenty elektroniczne, takie jak czujniki, wyświetlacze, IoT oraz więcej. OpenELAB posiada przyjazną dla użytkownika stronę internetową, która ułatwia znalezienie potrzebnych komponentów, a także oferuje szybką wysyłkę do klientów na całym świecie.

Co więcej, OpenELAB oferuje Projektowanie jako Usługę (DaaS) dla optymalizacji projektów, Produkcję jako Usługę (MaaS) dla produkcji, Łańcuch Dostaw jako Usługę (SaaS) dla wsparcia łańcucha dostaw oraz Jakość jako Usługę (QaaS) dla kontroli jakości produktów AIoT przechodzących do produkcji masowej, zapewniając płynne przejście do fazy produkcji komercyjnej.

Co najważniejsze, OpenELAB jest zaangażowany w budowanie globalnej społeczności open-source dla deweloperów elektroniki AIoT. Poprzez otwartą społeczność OpenELAB, deweloperzy w rewolucji elektroniki AIoT mogą współpracować, wzajemnie się wspierać oraz tworzyć kulturę wzajemnego szacunku i współdzielenia, generując więcej innowacyjnych inteligentnych produktów sprzętowych AIoT dla świata.

ESP32 z VL53L0X realizuje pojazd sztucznej inteligencji IoT

Kluczowe cechy układu VL53L0X: