Benewake LiDAR TFmini (Teljes útmutató): 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Leírás

A Benewake TFMINI Micro LIDAR modul egyedi optikai, szerkezeti és elektronikus kialakítással rendelkezik. A terméknek három fő előnye van: alacsony költség, apró térfogat és alacsony energiafogyasztás.

A beltéri és kültéri környezethez igazított beépített algoritmus kiváló hatótávolságot garantálhat alacsony költséggel és apró térfogatban, ami nagymértékben kiterjeszti a LiDAR alkalmazási területeit és forgatókönyveit, és szilárd alapot teremt az okostelefonok jövőbeli „szemei” számára. korszak.

Specifikációk

• Bemeneti feszültség: 5V
• Átlagos teljesítmény: 0,12W
• Kommunikációs protokoll: UART (Baud arány: 115200)
• Üzemi hőmérséklet: -20 ℃ ~ 60 ℃
• FOV: 2,3 °

Méretek

• Méret: 42mmx15mmx16mm
• Súly: 6,1 g

Korlátozások

0cm-30cm "vak" tartomány

Hol kapható

• RobotShop
• amazon

Ez az utasítás megköveteli, hogy ismerje a következőket:

• Alap elektronika
• Kéziszerszámok, például huzalvágók és lehúzók
• Vázlatok és kapcsolási rajzok olvasása
• C/C ++ programozás Arduino számára (opcionális)
• Python programozás a Raspberry Pi számára (opcionális)

Lépés: Az anyag összegyűjtése

Ez az oktatóanyag végigvezeti Önt a TFmini LiDAR telepítésének különböző módjain a Windows PC és a Raspberry Pi segítségével. Minden módszernek megvannak a maga követelményei, és az Ön igényei szerint változhatnak.

** Minden esetben szükség lesz a Benewake TFmini LiDAR -ra (természetesen) **

PC alapú megvalósításhoz:

• OS: Windows
• USB-TTL átalakító
• Jumper vezetékek

A Raspberry Pi alapú megvalósításhoz:

• Raspberry Pi
• Jumper vezetékek
• LED -ek (opcionális)
• USB-TTL átalakító (opcionális)
• Kenyeretábla (opcionális)
• Ellenállás (100-1 k ohm között) (opcionális)

2. lépés: PC alapú megvalósítás a Benewake App használatával

1. Csatlakoztassa a TFmini LiDAR-t az USB-TTL átalakítóhoz jumper (férfi-női) vezetékek segítségével az ábra szerint

   • Vörös vezeték 5V
   • Fekete huzal GND
   • Fehér/kék vezeték Tx
   • Green Wire Rx
2. Csatlakoztassa az USB-TTL-t a számítógéphez
3. Lépjen az Eszközkezelőbe (Win + X), és keresse meg a "Prolific USB-to-Serial Comm Port" lehetőséget a Portok (COM és LPT) alatt. Győződjön meg arról, hogy a Windows felismeri az eszközt
4. Töltse le és bontsa ki a WINCC_TF.rar fájlt
5. Futtassa a WINCC_TFMini.exe fájlt a kibontott fájlokból
6. Válassza ki a megfelelő COM portot a Benewake App legördülő menüjében a Soros port cím alatt
7. Kattintson a CSATLAKOZTATÁS gombra

3. lépés: PC -alapú implementáció Python (PySerial) használatával

1. Csatlakoztassa a TFmini LiDAR-t a számítógéphez USB-TTL átalakító használatával
2. Töltse le és nyissa meg a PC_Benewake_TFmini_LiDAR.py programot a Python IDLE használatával (győződjön meg róla, hogy a PySerial és a Python telepítve van a számítógépen)
3. Szerkessze a kód COM-portját, hogy megfeleljen a számítógép USB-TTL konverterének COM portjához (lásd a képet)
4. Kattintson a Futtatás fülre
5. Kattintson a Modul futtatása elemre

** A kód magyarázatát lásd az 5. lépésben

4. lépés: Raspberry Pi alapú megvalósítás

1. Csatlakoztassa a TFmini LiDAR-t az RPi-hez USB-TTL konverter vagy UART port segítségével GPIO segítségével
2. Töltse le és nyissa meg a Pi_benewake_LiDAR.py programot a Python IDLE használatával
3. Ha RPi-vel rendelkező USB-TTL átalakítót használ, nyissa meg az Arduino IDE alkalmazást. Kattintson az Eszközök -> Soros port elemre, és ennek megfelelően szerkessze a kódot. Ha UART GPIO portot használ, akkor írja be a /dev /ttyAMA0 parancsot
4. Futtassa a kódot

** A kód használható a távolság kinyomtatására, de mivel az RPi nem rendelkezik nagy feldolgozási teljesítménnyel, ajánlatos meggyújtani egy LED -et, ha a rögzített távolság egy bizonyos tartomány alatt van (az RPi -vel ellátott LED vázlata csatolva)

K. Miért érdemes USB-TTL átalakítót használni RPi-vel?

Az RPi csak egy UART porttal rendelkezik, és néha néhány modult kell elhelyezni, amelyek UART kommunikációt igényelnek. Az USB-TTL egy további UART-portot biztosít az RPi számára, így több UART-eszközt (például kettő vagy több TFmini LiDAR) csatlakoztathat az RPi-hez.

5. lépés: A kódról

A kód három részre osztható:

• Kapcsolat létesítése
• Adatok írása
• Adatok olvasása

Kapcsolat létesítése:

A szükséges fejlécfájlok importálása után létrehozzuk a kapcsolatot a TFmini LiDAR készülékkel a COM port, a Baud arány és a kapcsolat időtúllépésének megadásával

ser = soros. Soros ('COM7', 115200, timeout = 1) #PC

ser = soros. Soros ('/dev/ttyUSB1', 115200, timeout = 1) #Raspberry Pi

Adatok írása:

A kód két részre osztható, írásra és fogadásra. Az adatok fogadásához továbbítani kell a bizonyos parancsot a TFmini LiDAR -hoz (az inicializálási folyamat része). Ebben az esetben a 4257020000000106 -ot választottam. Annak ellenére, hogy az RPi ugyanazt a Python -verziót futtatja, de a szintaxisban van némi változás, mivel az RPi nem fogad el bináris adatokat.

ser.write (0x42)

ser.write (0x57) ser.write (0x02) ser.write (0x00) ser.write (0x00) ser.write (0x00) ser.write (0x01) ser.write (0x06)

Adatok olvasása:

Az adatlapon található diagram a 9 bájtos UART üzenet „lebontását” mutatja. Az első két bájt hex 0x59 értékű keretfejléc („Y” karakter). Olvashatók és felhasználhatók az UART üzenet kezdetének azonosítására.

ha (('Y' == ser.read ()) és ('Y' == ser.read ())):

A fejléc keretének elolvasása után a következő két bájt, a távolság adatait hordozva olvasható. A távolságadatok két 8 bites csomagra vannak osztva, Dist_L (Byte3) - alsó 8 bit és Dist_H (byte4) - magasabb 8 bit.

Dist_L = ser.read () #Byte3Dist_H = ser.read () #Byte4

A Dist_H szorzásával 256 -tal a bináris adatok 8 -mal balra tolódnak ("<< 8" -nak felelnek meg). Most az alsó 8 bites távolságadatok, a Dist_L egyszerűen hozzáadhatók, így 16 bites Dist_Total adatok születnek.

Dist_Total = (ord (Dist_H) * 256) + (ord (Dist_L))

Mivel nálunk van a „megfejtett” távolságérték, a következő öt bájt figyelmen kívül hagyható. Ne feledje, hogy az olvasott adatokat nem tárolja sehol.

i esetén a (0, 5) tartományban: ser.read ()

** Más helyeken előfordulhat, hogy a „delay” (time.sleep in Python) a ciklus vége előtt van beépítve, mivel a TFmini LiDAR 100 Hz -es működési frekvenciával rendelkezik. Ez a késleltetés „programkésleltetés”, és azt eredményezi, hogy az adatok bizonyos késleltetés után FRISSÍTÉSRE kerülnek. Úgy gondolom, hogy mivel már várjuk, hogy az adatok 9 bájtra halmozódjanak, nem kell más késedelemnek lennie

#time.sleep (0.0005) #A késleltetést megjegyzik

míg (ser.in_waiting> = 9):