தூர அளவீட்டுக்கு ardino உடன் vl6180 tof range finder சென்சார் இடைமுகப்படுத்துதல்

அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் போன்ற பல்வேறு தூர அளவீட்டு சென்சார் மூலம் தொலைதூர பொருட்களின் தூரத்தை அளவிட TOF அல்லது விமான நேரம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும். ஒரு துகள், அலை அல்லது ஒரு பொருள் ஒரு ஊடகம் வழியாக தூரம் பயணிக்க எடுக்கும் நேரத்தை அளவிடுவது டைம்-ஆஃப்-ஃப்ளைட் (TOF) என குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த அளவீட்டு பின்னர் வேகம் அல்லது பாதை நீளத்தை கணக்கிட பயன்படுத்தப்படலாம். கலவை அல்லது ஓட்ட விகிதம் போன்ற ஊடகத்தின் துகள் அல்லது பண்புகளைப் பற்றி அறியவும் இதைப் பயன்படுத்தலாம். பயணப் பொருளை நேரடியாகவோ மறைமுகமாகவோ கண்டறிய முடியும்.

மீயொலி தூர அளவீட்டு சாதனங்கள் விமானத்தின் நேரக் கொள்கையைப் பயன்படுத்தும் ஆரம்ப சாதனங்களில் ஒன்றாகும். இந்த சாதனங்கள் ஒரு மீயொலி துடிப்பை வெளியிடுகின்றன மற்றும் உமிழ்ப்பாளருக்குத் திரும்புவதற்கு அலை எடுக்கும் நேரத்தின் அடிப்படையில் ஒரு திடமான பொருளின் தூரத்தை அளவிடுகின்றன. தூரத்தை அளவிட எங்கள் பயன்பாட்டில் பலவற்றில் மீயொலி சென்சார் பயன்படுத்தினோம்:

• Arduino & மீயொலி சென்சார் அடிப்படையிலான தூர அளவீட்டு
• ராஸ்பெர்ரி பை மற்றும் எச்.சி.எஸ்.ஆர் 04 மீயொலி சென்சார் பயன்படுத்தி தூரத்தை அளவிடவும்
• இரண்டு மீயொலி சென்சார்களுக்கு இடையிலான தூரத்தை அளவிடுவது எப்படி

எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை மதிப்பிடுவதற்கு விமான முறையின் நேரத்தையும் பயன்படுத்தலாம். உண்மையில், இது குறைந்த கடத்தும் மெல்லிய படங்களின் அளவீட்டுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டது, பின்னர் இது பொதுவான குறைக்கடத்திகளுக்கு சரிசெய்யப்பட்டது. இந்த நுட்பம் கரிம புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் உலோக-மின்கடத்தா-உலோக கட்டமைப்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. லேசர் அல்லது மின்னழுத்த துடிப்பு பயன்படுத்துவதன் மூலம், அதிகப்படியான கட்டணங்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன.

TOF கொள்கை ஒரு சென்சார் மற்றும் பொருள்களுக்கு இடையில் தூரத்தை அளந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு பொருளிலிருந்து பிரதிபலித்தபின் மீண்டும் சென்சார் அடைய சமிக்ஞை எடுக்கும் நேரம் அளவிடப்படுகிறது மற்றும் தூரத்தை கணக்கிட இது பயன்படுகிறது. ஒலி, ஒளி போன்ற பல்வேறு வகையான சமிக்ஞைகளை (கேரியர்கள்) TOF கொள்கையுடன் பயன்படுத்தலாம். வரம்பைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு TOF பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​ஒலியை விட ஒளியை வெளியிடும் போது இது மிகவும் சக்தி வாய்ந்தது. அல்ட்ராசவுண்டுடன் ஒப்பிடும்போது இது வேகமான வாசிப்பு, அதிக துல்லியம் மற்றும் அதிக வரம்பை அதன் குறைந்த எடை, சிறிய அளவு மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வு பண்புகளை பராமரிக்கிறது.

இங்கே இந்த டுடோரியலில் சென்சார் மற்றும் பொருளுக்கு இடையிலான தூரத்தை கணக்கிட Arduino உடன் VL6180X TOF Range Finder Sensor ஐப் பயன்படுத்துவோம். இந்த சென்சார் LUX இல் ஒளி தீவிர மதிப்பைக் கூறுகிறது.

VL6180X டைம்-ஆஃப்-ஃப்ளைட் (ToF) ரேஞ்ச் ஃபைண்டர் சென்சார்

VL6180 மற்ற தூர சென்சார்களிடமிருந்து வேறுபடுகிறது, ஏனெனில் இது எந்த மேற்பரப்பிலிருந்தும் பிரதிபலிக்க ஒளியால் எடுக்கப்பட்ட நேரத்தை அளவிட ஒரு துல்லியமான கடிகாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இது VL6180 க்கு மற்ற சென்சார்களை விட ஒரு நன்மையை அளிக்கிறது, ஏனெனில் இது மிகவும் துல்லியமானது மற்றும் சத்தத்திற்கு நோய் எதிர்ப்பு சக்தி கொண்டது.

VL6180 என்பது 3-இன் -1 தொகுப்பு ஆகும், இதில் ஐஆர் உமிழ்ப்பான், சுற்றுப்புற ஒளி சென்சார் மற்றும் வரம்பு சென்சார் ஆகியவை அடங்கும். இது ஒரு I ² C இடைமுகம் வழியாக தொடர்பு கொள்கிறது. இது ஆன் போர்டு 2.8 வி ரெகுலேட்டரைக் கொண்டுள்ளது. எனவே 2.8V ஐ விட அதிகமான மின்னழுத்தத்தை நாம் செருகினாலும் அது பலகையை சேதப்படுத்தாமல் தானாகவே கீழே மாறும். இது 25 செ.மீ வரை இருக்கும். இதில் இரண்டு நிரல்படுத்தக்கூடிய GPIO கள் வழங்கப்பட்டுள்ளன.

சுற்று வரைபடம்

இங்கே நோக்கியா 5110 எல்சிடி ஒளி நிலை மற்றும் தூரத்தைக் காட்ட பயன்படுகிறது. நோக்கியா 5110 எல்சிடி 3.3 வி இல் இயங்குகிறது, எனவே இதை அர்டுயினோ நானோ டிஜிட்டல் ஊசிகளுடன் நேரடியாக இணைக்க முடியாது. எனவே 5 வி டிஜிட்டல் ஊசிகளிலிருந்து 3.3 வி வரிகளைப் பாதுகாக்க தரவு சமிக்ஞைகளுடன் தொடர்ச்சியாக 10 கே மின்தடைகளைச் சேர்க்கவும். Arduino உடன் நோக்கியா 5110 LCD ஐப் பயன்படுத்துவது பற்றி மேலும் அறிக .

VL6180 சென்சார் நேரடியாக Arduino தான் இணைக்க முடியும். VL6180 மற்றும் Arduino க்கு இடையிலான தொடர்பு I2C ஆகும். உண்மையில் I2C தகவல்தொடர்பு நெறிமுறை SPI மற்றும் UART இன் சிறந்த அம்சங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. இங்கே நாம் பல அடிமைகளை ஒரு எஜமானருடன் இணைக்க முடியும் மற்றும் ஒற்றை அல்லது பல அடிமைகளை கட்டுப்படுத்தும் பல எஜமானர்களைக் கொண்டிருக்கலாம். UART தகவல்தொடர்புகளைப் போலவே, I2C தகவல்தொடர்பு SDA (சீரியல் டேட்டா) மற்றும் SCL (சீரியல் கடிகாரம்) ஆகிய இரண்டு கம்பிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு தரவு வரி மற்றும் கடிகார வரி.

VL6180 ToF Range Finder Sensor ஐ Arduino உடன் இணைப்பதற்கான சுற்று வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது:

• எல்சிடியின் ஆர்எஸ்டி முள் 10 கே மின்தடையின் மூலம் அர்டுயினோவின் முள் 6 உடன் இணைக்கவும்.
• எல்சிடியின் சி.இ. பின்னை 10 கே மின்தடையின் மூலம் அர்டுயினோவின் முள் 7 உடன் இணைக்கவும்.
• எல்சிடியின் டிசி பின்னை 10 கே மின்தடையின் மூலம் அர்டுயினோவின் முள் 5 உடன் இணைக்கவும்.
• எல்சிடியின் டிஐஎன் முள் 10 கே மின்தடையின் மூலம் அர்டுயினோவின் முள் 4 உடன் இணைக்கவும்.
• எல்சிடியின் சி.எல்.கே முள் 10 கே மின்தடையின் மூலம் அர்டுயினோவின் முள் 3 உடன் இணைக்கவும்.
• எல்சிடியின் வி.சி.சி முள் அர்டுயினோவின் 3.3 வி முள் உடன் இணைக்கவும்.
• எல்சிடியின் ஜிஎன்டி முள் அர்டுயினோவின் ஜிஎன்டியுடன் இணைக்கவும்.
• VL6180 இன் SCL முள் Arduino இன் A5 முள் உடன் இணைக்கவும்
• VL6180 இன் SDA முள் Arduino இன் A4 முள் உடன் இணைக்கவும்
• VL6180 இன் VCC முள் Arduino இன் 5V முள் உடன் இணைக்கவும்
• VL6180 இன் GND முள் Arduino இன் GND முள் உடன் இணைக்கவும்

VL6180 ToF சென்சாருக்கு தேவையான நூலகங்களைச் சேர்ப்பது

ஆர்டுயினோவுடன் வி.எல் 6180 சென்சார் இடைமுகத்தில் மூன்று நூலகங்கள் பயன்படுத்தப்படும்.

1. அடாஃப்ரூட்_பிசிடி 8544

அடாஃப்ரூட்_பிசிடி 8544 என்பது மோனோக்ரோம் நோக்கியா 5110 எல்சிடி டிஸ்ப்ளேக்களுக்கான நூலகமாகும். இந்த காட்சிகள் தொடர்புக்கு SPI ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த எல்சிடியை இடைமுகப்படுத்த நான்கு அல்லது ஐந்து ஊசிகளும் தேவை. இந்த நூலகத்தைப் பதிவிறக்குவதற்கான இணைப்பு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

github.com/adafruit/Adafruit-PCD8544-Nokia-5110-LCD-library/archive/master.zip

2. அடாஃப்ரூட்_ஜிஎஃப்எக்ஸ்

Arduino க்கான Adafruit_GFX நூலகம் எல்சிடி காட்சிகளுக்கான முக்கிய கிராபிக்ஸ் நூலகமாகும், இது ஒரு பொதுவான தொடரியல் மற்றும் கிராபிக்ஸ் ஆதிமனிதர்களின் தொகுப்பை (புள்ளிகள், கோடுகள், வட்டங்கள் போன்றவை) வழங்குகிறது. நாம் பயன்படுத்தும் ஒவ்வொரு காட்சி சாதனத்திற்கும் (கீழ் நிலை செயல்பாடுகளை கையாள) இது ஒரு வன்பொருள் குறிப்பிட்ட நூலகத்துடன் இணைக்கப்பட வேண்டும். இந்த நூலகத்தைப் பதிவிறக்குவதற்கான இணைப்பு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

3. ஸ்பார்க்ஃபன் வி.எல் 6180

SparkFun_VL6180 என்பது VL6180 சென்சாரின் அடிப்படை செயல்பாட்டைக் கொண்ட Arduino நூலகமாகும். VL6180 ஒரு ஐஆர் உமிழ்ப்பான், ஒரு வரம்பு சென்சார் மற்றும் ஒரு I2C இடைமுகம் வழியாக தொடர்பு கொள்ளும் சுற்றுப்புற ஒளி சென்சார் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நூலகம் சென்சாரிலிருந்து தூரத்தையும் ஒளி வெளியீடுகளையும் படிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது, மேலும் தொடர் இணைப்பு வழியாக தரவை வெளியிடுகிறது. இந்த நூலகத்தைப் பதிவிறக்குவதற்கான இணைப்பு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

downloads.arduino.cc/libraries/github.com/sparkfun/SparkFun_VL6180_Sensor-1.1.0.zip

ஸ்கெட்ச் >> நூலகத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அனைத்து நூலகங்களையும் ஒவ்வொன்றாகச் சேர்க்கவும் >> Arduino IDE இல் .ZIP நூலகத்தைச் சேர்க்கவும் . மேலே உள்ள இணைப்புகளிலிருந்து நீங்கள் பதிவிறக்கிய நூலகத்தை பதிவேற்றவும்.

சில நேரங்களில் நீங்கள் கம்பி மற்றும் SPI நூலகங்களைச் சேர்க்கத் தேவையில்லை, ஆனால் உங்களுக்கு பிழை ஏற்பட்டால் தயவுசெய்து பதிவிறக்கி அவற்றை உங்கள் Arduino IDE இல் சேர்க்கவும்.

github.com/PaulStoffregen/SPI

github.com/PaulStoffregen/Wire

புரோகிராமிங் மற்றும் வேலை விளக்கம்

இந்த டுடோரியலின் முடிவில் ஒரு வேலை செய்யும் வீடியோவுடன் முழுமையான குறியீடு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது, திட்டத்தின் செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வதற்கான முழுமையான நிரலை இங்கே விளக்குகிறோம்.

இந்த திட்டத்தில் பெரும்பாலான பகுதிகள் நாங்கள் சேர்த்த நூலகங்களால் கையாளப்படுகின்றன, எனவே நீங்கள் அதைப் பற்றி கவலைப்பட தேவையில்லை.

இல் அமைப்பு பகுதியாக ங்கள் 115200 போன்ற பாட் விகிதம் அமைக்க I2C க்கான வயர் நூலகம் துவக்க. VL6180 சென்சார் சரியாக வேலை செய்கிறதா இல்லையா என்பதைச் சரிபார்க்கவும், அது வேலை செய்யவில்லை என்றால் பிழை செய்தியைக் காண்பி.

பின்வரும் பகுதியில் நாங்கள் காட்சியை அமைத்து வருகிறோம், நீங்கள் விரும்பிய மதிப்புக்கு மாறாக இங்கே மாற்றலாம், நான் அதை 50 ஆக அமைக்கிறேன்

void setup () { Serial.begin (115200); // 115200bps Wire.begin () இல் சீரியலைத் தொடங்குங்கள் ; // தொடக்க I2C நூலக தாமதம் (100); // தாமதம். if (sens.VL6180xInit ()! = 0) { Serial.println ("தோல்வியுற்றது தோல்வியுற்றது"); // சாதனத்தைத் துவக்கி பிழைகள் சரிபார்க்கவும் }; sens.VL6180xDefautSettings (); // தொடங்குவதற்கு இயல்புநிலை அமைப்புகளை ஏற்றவும். தாமதம் (1000); // தாமதம் 1 வி display.begin (); // init முடிந்தது // காட்சியை மாற்றியமைக்க நீங்கள் மாறுபாட்டை மாற்றலாம் // சிறந்த பார்வைக்கு! display.setContrast (50); display.display (); // show splashscreen display.clearDisplay (); }

இல் வெற்றிடத்தை லூப் பகுதியாக அமைப்பு அறிவுறுத்தல்கள் எல்சிடி திரையில் மதிப்புகள் காட்ட. இங்கே நாம் இரண்டு மதிப்புகளைக் காண்பிக்கிறோம், ஒன்று “லக்ஸில் சுற்றுப்புற ஒளி நிலை” (ஒரு லக்ஸ் உண்மையில் ஒரு சதுர மீட்டர் பரப்பளவில் ஒரு லுமேன்), இரண்டாவது ஒன்று “மிமீ அளவிடப்படும் தூரம்”. எல்சிடி திரையில் வெவ்வேறு மதிப்புகளைக் காண்பிக்க “டிஸ்ப்ளே.செட் கர்சர் (0,0);” ஐப் பயன்படுத்தி எல்சிடி திரையில் காண்பிக்கப்பட வேண்டிய ஒவ்வொரு உரையின் நிலையையும் வரையறுக்கவும்.

void loop () { display.clearDisplay (); // சுற்றுப்புற ஒளி மட்டத்தைப் பெற்று, LUX Serial.print இல் அறிக்கை செய்யுங்கள் ("சுற்றுப்புற ஒளி நிலை (லக்ஸ்) ="); Serial.println (sens.getAmbientLight (GAIN_1)); display.setTextSize (1); display.setTextColor (BLACK); display.setCursor (0,0); display.println ("ஒளி நிலை"); display.setCursor (0,12); display.println (sens.getAmbientLight (GAIN_1)); // மிமீ சீரியல்.பிரண்டில் தூரத்தையும் அறிக்கையையும் பெறுங்கள் ("தூரம் அளவிடப்படுகிறது (மிமீ) ="); Serial.println (sens.getDistance ()); display.setTextSize (1); display.setTextColor (BLACK); display.setCursor (0, 24); display.println ("தூரம் (மிமீ) ="); display.setCursor (0, 36); b = sens.getDistance (); display.println (b); display.display (); தாமதம் (500); }

நிரலைப் பதிவேற்றிய பிறகு, சீரியல் மானிட்டரைத் திறக்கவும், அது கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி வெளியீட்டைக் காட்ட வேண்டும்.

VL6180 TOF வரம்பு கண்டுபிடிப்பாளர்கள் ஸ்மார்ட்போன்கள், சிறிய தொடுதிரை சாதனங்கள், டேப்லெட், மடிக்கணினி, கேமிங் சாதனங்கள் மற்றும் உள்நாட்டு உபகரணங்கள் / தொழில்துறை சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறார்கள்.

இங்கே நாம் லக்ஸில் சுற்றுப்புற ஒளி மட்டத்தையும், மிமீ தூரத்தையும் காண்பிக்கிறோம்.

கண்டுபிடிக்க முழு திட்டம் மற்றும் ஆர்ப்பாட்டம் வீடியோ கீழே. அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் மற்றும் ஒளி அளவை BH1750 சுற்றுப்புற ஒளி சென்சார் பயன்படுத்தி தூரத்தை எவ்வாறு அளவிடுவது என்பதையும் சரிபார்க்கவும்.