Re: VL53L0X ToF Sensor Laser Entfernungsmessung am Arduino
Verfasst: So 8. Aug 2021, 15:44
Dienstag nachmittag passt.
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/* Dieses Beispiel zeigt, wie man eine Einzelschussreichweite erhält
Messungen vom VL53L0X. Der Sensor kann optional sein
mit unterschiedlichen Ranging-Profilen konfiguriert, wie in . beschrieben
das VL53L0X API-Benutzerhandbuch, um eine bessere Leistung für
eine bestimmte Anwendung. Dieser Code basiert auf den vier
"SingleRanging"-Beispiele in der VL53L0X-API.
Die voreingestellte I2C Adresse (0x29)
Die Entfernungsmesswerte sind in mm angegeben. */
#include <Wire.h>
#include <VL53L0X.h>
VL53L0X sensor;
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // LCD Display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);
#include <MobaTools.h>
#include <Arduino.h> // I2C Multiplexer einrichten
#include "TCA9548A.h"
TCA9548A I2CMux;
// Festlegen der Ports Wechselblink
const int Blinker1P = 6; // Die beiden Led's des
const int Blinker2P = 7; // Wechselblinkers.
// Weitere Konstanten
const int wbZykl = 1100; // Zykluszeit des Wechselblinkers
const int wbSoft = 400; // Auf/Abblendzeit der Lampen
boolean Gleis1 = false; // Gleis 1 belegt/frei
boolean SchalterP = false; // Blinkschaltung on/off
int messung1 = 0;
int messung2 = 0;
const byte LS_Relais01 = 2; // Pin 2 ist für Relais Lichtschranke
byte MerkerLS1 = 0;
unsigned long LS_Laufzeit01 = 0; // Lichtschranke01 Ablauf Zeit
const unsigned long LS_Pausezeit01 = 3000; // Lichtschranke01 Prüfzeit Überbrückung 3 Sek.
unsigned long milli_aktuell = 0;
byte LS_Status01 = 0;
byte LS_Status02 = 0;
// Zustand des Wechselblinker
byte wblZustand = 0; // In dieser Variable wird hinterlegt, in welchem Zustand
// sich der Wechselblinker gerade befindet
#define WBL_AUS 0 // beide Lampen sind aus
#define WBL_START 1 // Startphase: beide Lampen sind an
#define WBL_BLINKT 2 // Die Lampen blinken normal im Wechsel
byte ledState; // HIGH : Blinker1 ist an, LOW Blinker2 ist an
MoToSoftLed Blinker1;
MoToSoftLed Blinker2;
MoToTimer BlinkUhr;
// Entkommentieren Sie diese Zeile, um den Langstreckenmodus zu verwenden. Diese
// erhöht die Empfindlichkeit des Sensors und verlängert seine
// potenzielle Reichweite, erhöht aber die Wahrscheinlichkeit, dass
// eine ungenaue Lesung aufgrund von Reflexionen von Objekten
// anders als das beabsichtigte Ziel. Es funktioniert am besten im Dunkeln
// Bedingungen.
//#define LONG_RANGE
// Entkommentieren Sie EINE dieser beiden Zeilen, um folgendes zu erhalten.
// - höhere Geschwindigkeit auf Kosten einer geringeren Genauigkeit oder
// - höhere Genauigkeit auf Kosten einer geringeren Geschwindigkeit
//#define HIGH_SPEED
#define HIGH_ACCURACY
void setup()
{
digitalWrite (LS_Relais01, HIGH); // Relaisausgang beim Start "aus"
pinMode(LS_Relais01, OUTPUT);
Blinker1.attach(Blinker1P); // die Ausgänge werden automatisch auf OUTPUT gesetzt
Blinker1.riseTime( wbSoft ); // Aufblendzeit in ms
Blinker2.attach(Blinker2P);
Blinker2.riseTime( wbSoft ); // Aufblendzeit in ms
I2CMux.begin(Wire); // Wire-Instanz wird an die Bibliothek übergeben für I2C Multiplexer
I2CMux.closeAll(); // Alle Kanäle schließen
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
I2CMux.openChannel(0); // I2C Multiplexer Display Kanal 0 ativieren
lcd.begin(20, 4);
lcd.backlight();
lcd.clear();
lcd.setCursor (2, 0);
lcd.print (F("Abstandsmessung 1"));
lcd.setCursor (2, 1);
lcd.print (F("mm:"));
lcd.setCursor (2, 2);
lcd.print (F("Abstandsmessung 2"));
lcd.setCursor (2, 3);
lcd.print (F("mm:"));
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(1); // I2C Multiplexer IR-Sensor 1 Kanal 1 ativieren
sensor.setTimeout(500);
if (!sensor.init())
{
Serial.println("Sensor 1 konnte nicht erkannt und initialisiert werden!");
while (1) {}
}
delay(200);
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(2); // I2C Multiplexer IR-Sensor 2 Kanal 2 ativieren
sensor.setTimeout(500);
if (!sensor.init())
{
Serial.println("Sensor 2 konnte nicht erkannt und initialisiert werden!");
while (1) {}
}
delay(200);
#if defined LONG_RANGE
// Verringern Sie die Begrenzung der Rücksendesignalrate (Standard ist 0,25 MCPS)
// Sensor 1
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(1); // I2C Multiplexer IR-Sensor 1 Kanal 1 ativieren
sensor.setSignalRateLimit(0.1);
// Laserpulsperioden erhöhen (Standardwerte sind 14 und 10 PCLKs)
sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodPreRange, 18);
sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodFinalRange, 14);
delay(200);
//Sensor 2
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(2); // I2C Multiplexer IR-Sensor 2 Kanal 2 ativieren
sensor.setSignalRateLimit(0.1);
// Laserpulsperioden erhöhen (Standardwerte sind 14 und 10 PCLKs)
sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodPreRange, 18);
sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodFinalRange, 14);
#endif
delay(200);
// Sensor 1
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(1); // I2C Multiplexer IR-Sensor 1 Kanal 1 ativieren
#if defined HIGH_SPEED
// Timing-Budget auf 20 ms reduzieren (Standard ist etwa 33 ms)
sensor.setMeasurementTimingBudget(20000);
#elif defined HIGH_ACCURACY
// Timing-Budget auf 200 ms erhöhen
sensor.setMeasurementTimingBudget(200000);
#endif
delay(200);
// Sensor 2
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(2); // I2C Multiplexer IR-Sensor 2 Kanal 2 ativieren
#if defined HIGH_SPEED
// Timing-Budget auf 20 ms reduzieren (Standard ist etwa 33 ms)
sensor.setMeasurementTimingBudget(20000);
#elif defined HIGH_ACCURACY
// Timing-Budget auf 200 ms erhöhen
sensor.setMeasurementTimingBudget(200000);
#endif
delay(200);
}
void loop()
{
// ---Millis übergeben----------------------------
milli_aktuell = millis();
// ---Lichtschranke01 Kontrolle-------------------
if (messung1 <= 200) {
LS_Status01 = LOW;
}
else {
LS_Status01 = HIGH;
}
if (messung2 <= 200) {
LS_Status02 = LOW;
}
else {
LS_Status02 = HIGH;
}
if ((LS_Status01 == LOW) || (LS_Status02 == LOW)) {
digitalWrite (LS_Relais01, LOW); // Relais01 auf Pin2 einschalten
Gleis1 = true;
LS_Laufzeit01 = milli_aktuell;
MerkerLS1 = 1;
}
else {
if ((milli_aktuell - LS_Laufzeit01 >= LS_Pausezeit01) && (MerkerLS1 == 1)) // Überbrückungszeit abgelaufen ?
{
digitalWrite (LS_Relais01, HIGH); // Relais01 auf Pin2 ausschalten
Gleis1 = false;
MerkerLS1 = 0;
}
}
//---Lichtschranke01 Ende------------------------
SchalterP = Gleis1; // Blinken, wenn Gleis 1 belegt
//Sensor 1
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(1); // I2C Multiplexer IR-Sensor 1 Kanal 1 ativieren
messung1 = (sensor.readRangeSingleMillimeters());
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(0); // I2C Multiplexer Display Kanal 0 aktivieren
lcd.setCursor (10, 1);
lcd.print (F(" "));
lcd.setCursor (10, 1);
lcd.print (messung1);
//Sensor 2
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(2); // I2C Multiplexer IR-Sensor 2 Kanal 2 ativieren
messung2 = (sensor.readRangeSingleMillimeters());
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(0); // I2C Multiplexer Display Kanal 0 aktivieren
lcd.setCursor (10, 3);
lcd.print (F(" "));
lcd.setCursor (10, 3);
lcd.print (messung2);
// Sensor 1
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(1); // I2C Multiplexer IR-Sensor 1 Kanal 1 ativieren
if (sensor.timeoutOccurred()) {
Serial.print(F(" TIMEOUT Sensor 1"));
}
// Sensor 2
I2CMux.closeAll(); // Close all
I2CMux.openChannel(2); // I2C Multiplexer IR-Sensor 2 Kanal 2 ativieren
if (sensor.timeoutOccurred()) {
Serial.print(F(" TIMEOUT Sensor 2"));
}
// Wechselblinker -------------------------------------------------------------------
switch (wblZustand) {
case WBL_AUS:
// Beide Lampen sind aus, warten auf einschalten
if ( SchalterP == true && BlinkUhr.running() == false ) {
// Beide Leds einschalten, Timer für gemeinsames Startleuchten
Blinker1.on();
Blinker2.on();
BlinkUhr.setTime( wbSoft );
wblZustand = WBL_START;
}
break;
case WBL_START:
// Startphase: Nach Zeitablauf erste Led wieder aus
if ( BlinkUhr.running() == false ) {
// Die Startzeit ist abgelaufen, Übergang zur normalen Blinkphase
ledState = HIGH;
Blinker2.off();
BlinkUhr.setTime(wbZykl / 2); // Zeitverzögerung setzen
wblZustand = WBL_BLINKT;
}
break;
case WBL_BLINKT:
if ( BlinkUhr.running() == false ) {
BlinkUhr.setTime(wbZykl / 2); // Zeitverzögerung setzen
if ( ledState == LOW ) {
Blinker1.on();
Blinker2.off();
ledState = HIGH;
} else {
ledState = LOW;
Blinker2.on();
Blinker1.off();
}
}
if ( SchalterP == false ) {
// Wechselblinker abschalten
Blinker1.off();
Blinker2.off();
wblZustand = WBL_AUS;
BlinkUhr.setTime(wbZykl); // minimale 'Aus' zeit des Blinkers
//( schützt vor Schalterprellen )
}
break;
} // Ende switch Wechselblinker -------------------------------------------------
}
Ich habe inzwischen ganz kurze Steckkabelchen von 10cm. Ich dacht eigentlich da sind die Störungen weg. Aber Pustekuchen. Das ist auch nicht einwandfrei. Also nur in Verbindung mit genauer Feststellung der Entfernung gibts Probleme. Worauf es ja bei deinen Anwendungen nicht ankommt. Da gehts ja nur darum ob in einer bestimmten Mindestentfernung was ist. Und das ist eindeutig. Aber wenn ich die zutreffende Entfernung in mm will, dann wird es ein Problem.Admin hat geschrieben: ↑So 8. Aug 2021, 13:53 OK, ich habe jetzt nochmal den einzelnen Sensor ohne Multiplexer aufgebaut. Der misst bis 30cm zufriedenstellend. Dann habe ich wieder zwei sensoren mit Multiplexer aufgebaut, und dann misst einer genauso zufriedenstellend, der andere misst ~25mm zuviel. Beim letzten Aufbau sind beide Sensoren bei grösser 25cm nicht mehr zuverlässig gewesen. Ich vermute jetzt, dass es an den Kabeln liegt. Die haben 30cm länge. Und da werden ziehmlich viele Störsignale reinkommen. Der Unterschied ist wohl im Moment einfach nur, wie die Kabel zufällig gerade daliegen. Ich baue mir jetzt mal geschirmte Kabel für die Datenwege. Dann dürfte der Spuck vorbei sein. Du wirst ja bei deiner Eisenbahn sowieso die Kabel geschirmt verlegen. Dann wird das Problem Geschichte sein.