SIngle ToF

SIngle ToF

Information Categories: 光传感器 传感器 Brand: 丢石头

Description Features 单点TOF激光测距传感器 Interfaces UART接口

Related products Laser Sensor 红外测距传感器 激光测距传感器模块

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

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• 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

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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。
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• 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。
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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。
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Raspberry Pi

• Hardware Preparation: Single ToF Module, Raspberry Pi
• Hardware Connection:
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• Usage Steps
  • Burn the Raspberry Pi OS onto an SD card and copy the example code to the system files on the Raspberry Pi.
  • Connect the Single ToF module to the Raspberry Pi interface and insert the SD card with the burned OS into the Raspberry Pi.
  • Enable the serial port function on the Raspberry Pi.

Execute Command：sudo raspi-config
Select：Interfacing Options
Select：Serial
Select：NO（Would you like a login shell to be accessible over serial?）
Select：YES(Would you like the serial port hardware to be enabled)
Select：YES(The serial login shell is disabled.....)
Restart the Raspberry Pi

• • Modify the number of sensors and sensor IDs in the code on the PC according to the actual hardware connection.
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  • Navigate to the directory where the example code is located and compile it using gcc

sudo gcc vl53_tof.c -o vl53_tof 

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• Execute the compiled executable file and observe the results

sudo ./vl53_tof

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Product Information

• Host Computer
• Arduino Example Code
• Raspberry Pi Example Code

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