中级
30 分钟

使用VL53L4CX和TM4C129LNCZAD进行精确的距离测量

保持目标在视线内

LightRanger 10 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

LightRanger 10 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129LNCZAD

检测物体的距离,无论其颜色和反射率如何。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LightRanger 10 Click基于STMicroelectronics的VL53L4CX,这是一款具有扩展目标检测范围的飞行时间(ToF)光学距离传感器。该ToF传感器集成了一个VCSEL(垂直腔面发射激光器),发射完全不可见的940nm红外光,对眼睛完全安全(1类认证)。此外,还有一个SPAD(单光子雪崩二极管)阵列,帮助VL53L4CX即使在Click板™隐藏在各种覆盖玻璃材料后面时也能实现最佳测距性能。VL53L4CX专为长距离和多目标测量而设

计,提供高达6米的准确距离测量,在短距离和18°视场角(FoV)下效果出色,提高了环境光下的性能。得益于ST的专利算法,VL53L4CX可以在FoV内检测多个物体并理解深度。ST的直方图算法确保了80厘米以上的覆盖玻璃串扰免疫性和80厘米以下目标的动态污迹补偿。像所有基于ST的FlightSense技术的飞行时间传感器一样,VL53L4CX记录了与目标颜色和反射率无关的绝对距离测量。LightRanger 10 Click通过标准I2C 2线接口与MCU通信,以读取数

据和配置设置,最大时钟频率为1MHz。此Click板™可以使用mikroBUS™插槽的EN引脚启用或禁用,从而提供一个开关操作以启动VL53L4CX的初始引导序列。它还具有一个附加的中断引脚,连接到mikroBUS™插槽的INT引脚,指示何时有测距测量可用。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。因此,在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压转换。此外,此Click板™配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

LightRanger 10 Click top side image
LightRanger 10 Click bottom side image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Enable
PE7
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PB4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LightRanger 10 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始。

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 LightRanger 10 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • lightranger10_get_int_pin - 该函数返回INT引脚的逻辑状态。

  • lightranger10_clear_interrupts - 该函数清除中断。

  • lightranger10_get_distance - 该函数读取目标物体的距离,单位为毫米。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief LightRanger10 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of LightRanger 10 click board by reading 
 * and displaying the target object distance in millimeters.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, performs the click default configuration, and then calibrates
 * the sensor to the object positioned at 200mm distance from the sensor.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the data ready interrupt, then clears the interrupt and reads the target distance
 * in millimeters and displays the results on the USB UART every 200ms approximately.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "lightranger10.h"

static lightranger10_t lightranger10;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    lightranger10_cfg_t lightranger10_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    lightranger10_cfg_setup( &lightranger10_cfg );
    LIGHTRANGER10_MAP_MIKROBUS( lightranger10_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == lightranger10_init( &lightranger10, &lightranger10_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( LIGHTRANGER10_ERROR == lightranger10_default_cfg ( &lightranger10 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, " --- Sensor calibration --- \r\n" );
    log_printf( &logger, " Place an object at 200mm distance from sensor in the next 5 seconds.\r\n" );
    Delay_ms( 5000 );
    log_printf( &logger, " Sensor calibration is in progress...\r\n" );
    if ( LIGHTRANGER10_ERROR == lightranger10_calibrate_distance ( &lightranger10, 200 ) )
    {
        log_error( &logger, " Sensor calibration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    while ( lightranger10_get_int_pin ( &lightranger10 ) );
    
    uint16_t distance_mm;
    if ( ( LIGHTRANGER10_OK == lightranger10_clear_interrupts ( &lightranger10 ) ) && 
         ( LIGHTRANGER10_OK == lightranger10_get_distance ( &lightranger10, &distance_mm ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Distance: %u mm \r\n\n", distance_mm );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。