Vad är ToF och hur använder man det?

Time-of-Flight (ToF) är en metod för avståndsmätning som beräknar hur lång tid det tar för en signal (vanligtvis en ljus- eller laserpuls) att färdas till ett mål och tillbaka till sensorn. ToF HAT använder denna princip med en laserljuskälla och mycket känsliga detektorer för att beräkna avståndet med hög noggrannhet.

1. Ljusutsläpp: Sensorn sänder ut en laserpuls.

2. Reflektion: Pulsen reflekteras från ett målobjekt.

3. Tidsmätning: Sensorn registrerar tiden det tog för ljuset att återvända.

4. Avståndsberäkning: Med hjälp av ljusets hastighet och tiden det tar för pulsen att återvända beräknar sensorn avståndet till objektet.

Denna metod för avståndsmätning är mycket exakt och fungerar oberoende av yts reflektivitet, en betydande fördel jämfört med traditionella ultraljudssensorer.

 

Hur man använder ToF Hat

Nödvändiga material

• M5StickCPlus2: Fungerar som kärnkontroll och ansvarar för att visa data

• M5StickC ToF HAT: Högprecisions laseravståndssensorer för avståndsmätning

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('avstånd'))
  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("vänligen uppdatera till senaste firmware")

Kopiera kod ✔ Kopierat!

Initiera IIC, hat, ställ in GPIO19 till utgångsläge för att styra ljuset på/av, och ställ in GPIO2 till PWM-frekvens och arbetscykel för att styra summern.

Visa det uppmätta avståndet på M5stickCplus2 och ställ in det avstånd där du vill ha en varning.

M5StickC ToF HAT är en I2C-baserad sensormodul som enkelt kan anslutas till M5StickC-enheten. Här är modulens nyckelkomponenter:

   

Strömförsörjning:

Avståndsberäkning:

  Sensorn beräknar avståndet med formeln:

  Avstånd=\frac{c \times t}{2}

  där:

Använda M5StickC ToF HATT i projekt

För att integrera M5StickC ToF HAT med M5StickC-enheten:

1. Hårdvaruinstallation:

• Anslut ToF HAT till I2C-porten på M5StickC. M5StickC kommer automatiskt att strömförsörja och kommunicera med ToF-sensorn via I2C-bussen.

2. Programmering:

• Alternativt kan du använda Arduino IDE eller MicroPython för att skriva egen kod, vilket ger mer kontroll och flexibilitet i dina projekt.
• Du kan använda UIFlow, den grafiska programmeringsplattformen, för att interagera med sensorn och läsa avståndsvärdena. UIFlow gör det enkelt att programmera M5StickC och få tillgång till ToF-sensorns data med bara några block.

3. Exempel på UIFlow-blockprogram:

• I UIFlow kan du använda block för att initiera sensorn, läsa avståndet och visa resultatet på skärmen eller vidta åtgärder baserat på det uppmätta avståndet.

4. Databehandling:

• När du har hämtat avståndsdata kan du bearbeta det och utlösa åtgärder. Till exempel:
  • Om avståndet är mindre än en tröskel, aktivera en summer eller larma.
  • Om du bygger en robot, ändra dess riktning när ett hinder upptäcks.

      

Slutsats

M5StickC ToF HAT är en kraftfull och lättintegrerad sensor som ger högprecisionsavståndsmätning till dina projekt. Oavsett om du utvecklar ett robotsystem för hinderundvikande, en närhetssensor eller en backradar för fordon, erbjuder denna ToF-sensor en enkel lösning med hög noggrannhet och tillförlitlighet. Med låg strömförbrukning och förmåga att fungera i olika ljus- och ytförhållanden är det ett utmärkt verktyg för både hobbyister och yrkesverksamma som arbetar med M5StickC-baserade projekt.