Повезивање вл6180 сензора тофометра са ардуином за мерење удаљености

ТОФ или време лета је уобичајена метода за мерење удаљености удаљених објеката помоћу различитих сензора за мерење удаљености попут ултразвучног сензора. Мерење времена које је потребно честици, таласу или предмету да пређе удаљеност кроз медијум назива се Време лета (ТОФ). Ово мерење се затим може користити за израчунавање брзине или дужине путање. Такође се може користити за учење о честицама или својствима медија као што су састав или брзина протока. Путујући објекат може се открити директно или индиректно.

Ултразвучни уређаји за мерење удаљености један су од најранијих уређаја који користе принцип времена лета. Ови уређаји емитују ултразвучни импулс и мере растојање до чврстог материјала на основу времена потребног таласу да се одбије до емитора. У многим нашим апликацијама користили смо ултразвучни сензор за мерење удаљености:

• Мерење даљине засновано на Ардуино и ултразвучном сензору
• Измерите удаљеност помоћу Распберри Пи и ултразвучног сензора ХЦСР04
• Како измерити удаљеност између два ултразвучна сензора

Метода времена лета такође се може користити за процену покретљивости електрона. Заправо, био је дизајниран за мерење танкопроводних танких филмова, касније је прилагођен за уобичајене полупроводнике. Ова техника се користи за транзисторе са органским пољским ефектом, као и за метал-диелектрично-металне конструкције. Применом ласерског или напонског импулса настају вишкови наелектрисања.

Принцип ТОФ се користи за мерење растојања између сензора и објекта. Мери се време потребно сигналу да се врати до сензора након одбијања од предмета и користи се за израчунавање удаљености. Различите врсте сигнала (носачи) попут звука, светлости могу се користити са ТОФ принципом. Када се ТОФ користи за проналажење домета, врло је моћан када емитује светлост, а не звук. У поређењу са ултразвуком пружа брже очитавање, већу тачност и већи опсег и даље задржавајући карактеристике мале тежине, мале величине и мале потрошње енергије.

Овде ћемо у овом упутству користити ВЛ6180Кс ТОФ сензор за даљиномер ТОФ са Ардуином за израчунавање удаљености између сензора и објекта. Овај сензор такође показује вредност интензитета светлости у ЛУКС-у.

ВЛ6180Кс Сензор трага за временом летења (ТоФ)

ВЛ6180 се разликује од осталих сензора даљине јер користи прецизан сат за мерење времена које је потребно светлу да се одбије од било које површине. Ово даје ВЛ6180 предност у односу на друге сензоре, јер је тачнији и заштићен од буке.

ВЛ6180 је пакет 3 у 1 који укључује ИР емитер, сензор амбијенталног светла и сензор домета. Комуницира преко И ² Ц интерфејса. Има уграђени регулатор од 2,8 В. Дакле, чак и ако прикључимо напон већи од 2,8 В, аутоматски ће се пребацити доле без оштећења плоче. Она мери низ до 25 цм. У њему су предвиђена два програмабилна ГПИО-а.

Кружни дијаграм

Овде се Нокиа 5110 ЛЦД користи за приказ нивоа светлости и удаљености. ЛЦД Нокиа 5110 ради на 3.3В, тако да се не може директно повезати са Ардуино Нано дигиталним пиновима. Дакле, додајте 10к отпорника у серију са сигналима података како бисте заштитили линије од 3,3 В од 5 В дигиталних пинова. Сазнајте више о коришћењу Нокиа 5110 ЛЦД-а са Ардуином.

ВЛ6180 сензор се може директно повезати са Ардуино. Комуникација између ВЛ6180 и Ардуина је И2Ц. Заправо И2Ц комуникацијски протокол комбинује најбоље карактеристике СПИ и УАРТ. Овде можемо повезати више подређених са једним главним говором и можемо имати више главних подређених који контролишу једног или више подређених. Као и УАРТ комуникација, И2Ц користи две жице за комуникацију СДА (серијски подаци) и СЦЛ (серијски сат), податковну линију и линију сата.

Дијаграм кола за повезивање ВЛ6180 ТоФ сензора даљинометра са Ардуином приказан је испод:

• Повежите РСТ пин ЛЦД-а са иглом 6 Ардуина кроз 10К отпорник.
• Повежите ЦЕ пин ЛЦД-а на пин 7 Ардуина путем 10К отпорника.
• Прикључите ДЦ пин ЛЦД-а на пин 5 Ардуина кроз 10К отпорник.
• Повежите ДИН пин ЛЦД-а на пин 4 Ардуина кроз 10К отпорник.
• Повежите ЦЛК пин ЛЦД-а на пин 3 Ардуина путем 10К отпорника.
• Повежите ВЦЦ пин ЛЦД-а са 3.3В пином Ардуина.
• Повежите ГНД пин ЛЦД-а са ГНД-ом Ардуина.
• Повежите СЦЛ пин ВЛ6180 са А5 пин Ардуино-ом
• Повежите СДА пин ВЛ6180 са А4 пин Ардуино-ом
• Повежите ВЦЦ пин ВЛ6180 са 5В пином Ардуино
• Повежите ГНД пин ВЛ6180 са ГНД пином Ардуина

Додавање потребних библиотека за ВЛ6180 ТоФ сензор

Три библиотеке ће се користити за повезивање сензора ВЛ6180 са Ардуином.

1. Адафруит_ПЦД8544

Адафруит_ПЦД8544 је библиотека за монохроматске ЛЦД екране Нокиа 5110. Ови дисплеји користе СПИ за комуникацију. За повезивање овог ЛЦД-а потребно је четири или пет пинова. Веза за преузимање ове библиотеке дата је у наставку:

хттпс://гитхуб.цом/адафруит/Адафруит-ПЦД8544-Нокиа-5110-ЛЦД-либрари/арцхиве/мастер.зип

2. Адафруит_ГФКС

Библиотека Адафруит_ГФКС за Ардуино је основна графичка библиотека за ЛЦД екране, пружајући заједничку синтаксу и скуп графичких примитива (тачке, линије, кругови итд.). Треба га упарити са хардверском библиотеком за сваки уређај за приказ који користимо (за руковање функцијама нижег нивоа). Веза за преузимање ове библиотеке дата је у наставку:

хттпс://гитхуб.цом/адафруит/Адафруит-ГФКС-Либрари

3. СпаркФун ВЛ6180

СпаркФун_ВЛ6180 је Ардуино библиотека са основном функционалношћу сензора ВЛ6180. ВЛ6180 се састоји од ИР зрачника, сензора домета и сензора амбијенталног светла који комуницирају преко И2Ц интерфејса. Ова библиотека вам омогућава очитавање удаљености и излаза светлости са сензора, а податке даје путем серијске везе. Веза за преузимање ове библиотеке дата је у наставку:

хттп://довнлоадс.ардуино.цц/либрариес/гитхуб.цом/спаркфун/СпаркФун_ВЛ6180_Сенсор-1.1.0.зип

Додајте све библиотеке једну по једну тако што ћете отићи у Скица >> Укључи библиотеку >> Додај.ЗИП библиотеку у Ардуино ИДЕ. Затим отпремите библиотеку коју сте преузели са горњих веза.

Понекад вам неће требати да додајете жичне и СПИ библиотеке, али ако се појави грешка, преузмите их и додајте у свој Ардуино ИДЕ.

хттпс://гитхуб.цом/ПаулСтоффреген/СПИ

хттпс://гитхуб.цом/ПаулСтоффреген/Вире

Програмирање и радно објашњење

Комплетни код са радним видео записом дат је на крају овог водича, овде објашњавамо комплетан програм за разумевање рада пројекта.

У овом програму већину делова обрађују библиотеке које смо додали, тако да о томе не морате да бринете.

У сетуп део а поставили брзину преноса као 115200 и покрене Вире библиотеку за И2Ц. Затим проверите да ли сензор ВЛ6180 ради исправно или не, ако не ради, прикажите поруку о грешци.

У следећем делу подешавамо екран, можете да промените контраст на жељену вредност овде, ја га постављам на 50

воид сетуп () { Сериал.бегин (115200); // Покрени серијски на 115200бпс Вире.бегин (); // Покретање кашњења библиотеке И2Ц (100); // одлагање. иф (сенсор.ВЛ6180кИнит ()! = 0) { Сериал.принтлн ("НИСУ МОЖЕ ИНИЦАЛИЗОВАТИ"); // Иницијализација уређаја и провера грешака }; сенсор.ВЛ6180кДефаутСеттингс (); // Учитајте подразумеване поставке да бисте започели. кашњење (1000); // одлагање 1с дисплаи.бегин (); // инит доне // можете променити контраст около како бисте прилагодили приказ // за најбоље гледање! дисплаи.сетЦонтраст (50); дисплаи.дисплаи (); // приказује спласхсцреен дисплаи.цлеарДисплаи (); }

У подешавању дела празнине петље упутства за приказ вредности на ЛЦД екрану. Овде приказујемо две вредности, једна је „Ниво амбијенталне светлости у Луксу“ (Један лукс је заправо један лумен по квадратном метру површине), а друга је „Удаљеност измерена у мм“. Да бисте приказали различите вредности на ЛЦД екрану, помоћу „дисплаи.сетЦурсор (0,0);“ дефинишите положај сваког текста који треба да се приказује на ЛЦД екрану.

воид лооп () { дисплаи.цлеарДисплаи (); // Добијте ниво амбијенталне светлости и пријавите у ЛУКС Сериал.принт („Ниво амбијенталне светлости (Лук) =“); Сериал.принтлн (сенсор.гетАмбиентЛигхт (ГАИН_1)); дисплаи.сетТектСизе (1); дисплаи.сетТектЦолор (ЦРНА); дисплаи.сетЦурсор (0,0); дисплаи.принтлн ("Ниво светлости"); дисплаи.сетЦурсор (0,12); дисплаи.принтлн (сенсор.гетАмбиентЛигхт (ГАИН_1)); // Преузми растојање и пријави у мм Сериал.принт ("Измерена раздаљина (мм) ="); Сериал.принтлн (сенсор.гетДистанце ()); дисплаи.сетТектСизе (1); дисплаи.сетТектЦолор (ЦРНА); дисплаи.сетЦурсор (0, 24); дисплаи.принтлн ("Удаљеност (мм) ="); дисплаи.сетЦурсор (0, 36); б = сенсор.гетДистанце (); дисплаи.принтлн (б); дисплаи.дисплаи (); кашњење (500); }

Након отпремања програма, отворите серијски монитор и он би требао приказати излаз као што је приказано доле.

Трагачи домета ВЛ6180 ТОФ користе се у паметним телефонима, преносним уређајима осетљивим на додир, таблетима, преносницима, играћим уређајима и кућним апаратима / индустријским уређајима.

Овде приказујемо ниво осветљења у луксима и растојање у мм.

Комплетни програм и демонстрацијски видео пронађите у наставку. Такође проверите како мерити удаљеност помоћу ултразвучног сензора и нивоа осветљења помоћу сензора амбијенталне светлости БХ1750.