中级
30 分钟

使用VL53L5CX和TM4C123GH6PZ确定目标距离

检测意外

Proximity 16 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Proximity 16 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C123GH6PZ

在不接触的情况下检测物体的存在或缺失。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 16 Click 基于 STMicroelectronics 的 VL53L5CX,这是一款具有宽 FoV 的 8x8 多区飞行时间传感器。VL53L5CX 在每个区域内提供多目标检测和距离测量,最大距离可达 4 米。它集成了 SPAD 阵列、物理红外滤波器和衍射光学元件,以在各种环境光照条件下实现最佳测距性能。此外,通过 ST 的专利直方图算法,VL53L5CX 能够在 FoV 内检测多个物体,并确保超过 60cm 的盖玻璃串扰免疫。使用垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 上方的衍射光学元件,可以将 45°x45°(对角线 63°)

的方形视场投射到场景上,接收镜头将光反射聚焦到 SPAD 阵列上。VL53L5CX 可以以 15Hz 的速度测量 8x8 区域的高分辨率数据,或以 60Hz 的速度测量 4x4 区域的快速测距数据。Proximity 16 Click 使用标准 I2C 2 线接口与 MCU 通信,以读取数据和配置设置,支持最高 1MHz 的快速模式增强模式。此外,该 Click board™ 提供在低功耗模式下使用 I2C 通信的能力,通过将 mikroBUS™ 插座上的 PWM 引脚设置为 LP 引脚来激活。此外,它提供智能中断功能,每次有测距测量结果可用

时生成,并通过 mikroBUS™ 插座上的 RST 引脚路由的 I2C 重置功能,仅重置传感器的 I2C 通信。一旦主机读取结果,中断将被清除,并且测距序列可以重复。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下运行。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。然而,该 Click board™ 配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Proximity 16 Click top side image
Proximity 16 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)

256

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

100

RAM (字节)

32768

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
I2C Interface Reset
PH0
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Low Power I2C Enable
PF5
PWM
Interrupt
PH4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PA6
SCL
I2C Data
PA7
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Proximity 16 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
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access 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 Proximity 16 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • proximity16_get_int_pin - 此函数返回 INT 引脚的逻辑状态。

  • proximity16_get_resolution - 此函数获取当前分辨率(4x4 或 8x8)。

  • proximity16_get_ranging_data - 此函数使用选定的输出和分辨率获取测距数据。

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 Proximity 16 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Proximity 16 Click board by reading and displaying
 * 8x8 zones measurements on the USB UART.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads all zone measurements approximately every 500ms and logs them to the USB UART as an 8x8 map. 
 * The silicon temperature measurement in degrees Celsius is also displayed.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity16.h"

static proximity16_t proximity16;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    proximity16_cfg_t proximity16_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.
    proximity16_cfg_setup( &proximity16_cfg );
    PROXIMITY16_MAP_MIKROBUS( proximity16_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == proximity16_init( &proximity16, &proximity16_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( PROXIMITY16_ERROR == proximity16_default_cfg ( &proximity16 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( !proximity16_get_int_pin ( &proximity16 ) )
    {
        proximity16_results_data_t results;
        uint8_t resolution, map_side;
        err_t error_flag = proximity16_get_resolution ( &proximity16, &resolution );
        error_flag |= proximity16_get_ranging_data ( &proximity16, &results );
        if ( PROXIMITY16_OK == error_flag )
        {
            map_side = ( PROXIMITY16_RESOLUTION_4X4 == resolution ) ? 4 : 8;
            log_printf ( &logger, "\r\n %ux%u MAP (mm):\r\n", ( uint16_t ) map_side, ( uint16_t ) map_side );
            for ( uint16_t cnt = 1; cnt <= resolution; cnt++ )
            {
                log_printf ( &logger, " %u\t", results.distance_mm[ cnt - 1 ] );
                if ( 0 == ( cnt % map_side ) )
                {
                    log_printf ( &logger, "\r\n" );
                }
            }
            log_printf ( &logger, " Silicon temperature : %d degC\r\n", ( int16_t ) results.silicon_temp_degc );
        }
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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