SIngle ToF
来自丢石头百科
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目录
测距原理
TOF是Time of Flight的缩写，即飞行时间。具体是指通过周期性的向外发出红外光调制波，当调制波遇到被测目标后反射，然后用传感器接收从被测目标反射回来的调制波。通过测量调制波往返的相位差，可得到飞行时间，从而计算出传感器与物体目标之间的相对距离。示意图如下所示。
引脚说明
- 短接TX与RX引脚后上电可实现硬件恢复出厂设置
产品参数
使用说明
演示示例
Modbus协议
- 单点TOF激光测距传感器采用了工业标准Modbus协议，Modbus通信指令分为两种，读命令与写命令，
- 读命令（0x03）：读取相应寄存器数据。
- 写命令（0x06）：向相应寄存器写入数据。
- 具体读写格式如下表：
- 上位机发送数据帧
- 模块回复帧
- 示例：读取测量距离
- 发送指令：50 03 00 34 00 01 c8 45
- 接受数据：50 03 02 07 0B 06 7F
- 数据解析：
- 发送：0x50为Modbus ID（默认），0x03为命令号（读命令），0x34为寄存器地址（测量数据），0x01为读取长度（一位），0xc8 0x45为CRC校验位
- 接收：0x50为Modbus ID（默认），0x03为命令号（读命令），0x02为数据长度（两位），0x07 0x0B为测量数据（0x070B对应的十进制为1803，测量距离为18036mm），0x06 0x7F为CRC校验位。
Modbus寄存器
- 系统恢复
- 寄存器地址：0x00
- 发送格式：
- 说明（0xXX）：
- 写入0x01，传感器恢复出厂设置
- 写入0x02，传感器重启
- 波特率设置
- 寄存器地址：0x04
- 发送格式：
- 说明（0xXX）：
- 写入0x00，设置波特率为2400
- 写入0x01，设置波特率为4800
- 写入0x02，设置波特率为9600
- 写入0x03，设置波特率为19200
- 写入0x04，设置波特率为38400
- 写入0x05，设置波特率为57600
- 写入0x06，设置波特率为115200（默认）
- 写入0x07，设置波特率为230400
- 写入0x08，设置波特率为460800
- 写入0x09，设置波特率为921600
- Modbus ID设置
- 寄存器地址：0x1A
- 发送格式：
- 说明（0xXX）：
- 写入范围为0x00~0xFE，出厂设置默认为0x50
- 测量数据
- 寄存器地址：0x34
- 发送格式：
- 说明：
- 读取数据高8位与距离低8位
- 系统模式
- 寄存器地址：0x38
- 发送格式：
- 说明（0xXX）：
- 写入0x00，传感器进入串口打印模式，直接打印字符串。
- 写入0x01，传感器进入Modbus模式（默认）。
- 写入0x02，传感器进入校准模式，校准完成后自动恢复为Modbus模式。
上位机
- 硬件准备：Single ToF模块、USB转TTL模块、电脑
- 硬件连接：
- 使用步骤
- 将Single ToF接入USB转TTL模块的接口，将接好线的USB转TTL模块插入电脑USB接口，打开上位机软件。
- 点击上位机软件中的 刷新串口 ，然后选择模块对应的端口号，选择好端口号都点击 连接 。此时右侧的对话框内会出现 串口打开成功 字样。
- 点击左下角的 添加设备 ，在出现的对话框内需要输入模块ID（默认ID为0x50），然后点击 OK。
- 设置ID成功后会弹出新的界面出来用来查看测量距离以及对模块进行设置，同时主界面的右侧会出现 添加设备成功 ID：0x50 字样。
- 校准：
- 连接模组。
- 将模组放在距离白纸10cm的位置，点击 校准 按钮，校准对应ID的模组。
- 设置ID：
- 连接模组。
- 点击 设置ID 按钮，填入新的ID，范围01~fe，十六进制。
- 重启模组生效，生效后需要用新ID重新连接模组。
- 恢复出厂：
- 连接模组。
- 点击 恢复出厂 按钮。
- 模组重启生效，生效后需要用默认ID（50）重新连接模组。
- 恢复出厂后会清除校准参数，需重新校准。
- 重启：
- 连接模组。
- 点击 重启 按钮，对应ID的模组会重启。
Arduino
- 硬件准备：Single ToF模块、Arduino
- 硬件连接：
- 使用步骤：
- 将Single ToF接入Arduino的接口，将接好线的Arduino接入电脑。
- 用Arduino IDE打开代码，并选择对应的板型和串口号。
- 根据实际传感器与arduino的硬件连接修改传感器连接的串口的IO口编号。
- 根据实际情况修改传感器数量和传感器ID
- 编译和上传
- 打开串口监视器，波特率选择115200，观察结果。
树莓派
- 硬件准备：Single ToF模块、树莓派
- 硬件连接：
- 使用步骤
- 给SD卡烧录好树莓派系统，并将例程拷贝到树莓派的系统文件内。
- 将Single ToF接入树莓派的接口，将烧录好系统的SD卡插入树莓派。
- 打开树莓派串口功能。
执行指令：sudo raspi-config 选择：Interfacing Options 选择：Serial 选择：NO（Would you like a login shell to be accessible over serial?） 选择：YES(Would you like the serial port hardware to be enabled) 选择：YES(The serial login shell is disabled.....) 重启树莓派
- 根据实际硬件连接情况在PC端修改代码中的传感器数量和传感器ID。
- 跳转到例程所在文件的位置，使用gcc编译
sudo gcc vl53_tof.c -o vl53_tof
- 执行编译生成的可执行文件，观察结果
sudo ./vl53_tof
产品资料
FAQ
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