VL53L8CX TOF開(kāi)發(fā)(4)----運(yùn)動(dòng)指示器

概述

最近在弄ST的課程，需要樣片的可以加群申請(qǐng)：615061293 。

VL53L8CX傳感器內(nèi)置了一個(gè)固件功能，可以檢測(cè)場(chǎng)景中的運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)指示器是基于連續(xù)幀之間來(lái)計(jì)算的。使用插件vl53l8cx_plugin_motion_indicator可以使用這個(gè)選項(xiàng)。
運(yùn)動(dòng)指示器通過(guò)vl53l8cx_motion_indicator_init()函數(shù)進(jìn)行初始化。如果用戶(hù)想要更改傳感器的分辨率，他必須使用專(zhuān)用函數(shù)vl53l8cx_motion_indicator_set_resolution()來(lái)更新運(yùn)動(dòng)指示器的分辨率。
用戶(hù)還可以更改檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的最小和最大距離。最小距離和最大距離之間的差異不能超過(guò)1500毫米。默認(rèn)情況下，距離是在400毫米到1500毫米之間初始化的。
結(jié)果存儲(chǔ)在motion_indicator字段中。在這個(gè)字段里，數(shù)組motion給出了每個(gè)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值。高值表示幀之間的高運(yùn)動(dòng)變化。典型的運(yùn)動(dòng)會(huì)給出一個(gè)在100到500之間的值。這種敏感性取決于集成時(shí)間、目標(biāo)距離和目標(biāo)反射率。
對(duì)于低功耗應(yīng)用，理想的組合是使用運(yùn)動(dòng)指示器與自主測(cè)距模式，并在運(yùn)動(dòng)上編程檢測(cè)閾值。這允許在FoV（視場(chǎng)）中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)變化，同時(shí)保持最小的功耗。

視頻教學(xué)

https://www.bilibili.com/video/BV17T421S7qx/

樣品申請(qǐng)

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

源碼下載

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/89328515

硬件準(zhǔn)備

首先需要準(zhǔn)備一個(gè)開(kāi)發(fā)板，這里我準(zhǔn)備的是自己繪制的開(kāi)發(fā)板，需要的可以進(jìn)行申請(qǐng)。
主控為STM32G431CB，TOF為VL53L8CX

生成STM32CUBEMX

選擇MCU

測(cè)試版所用的MCU為STM32G431CB。

串口配置

查看原理圖，PA9和PA10設(shè)置為開(kāi)發(fā)板的串口。

配置串口。

IIC配置

在這個(gè)應(yīng)用中，VL53L8CX模塊通過(guò)I2C（IIC）接口與主控器通信。具體來(lái)說(shuō)，VL53L8CX模塊的I2C引腳連接到主控器的PA8和PB5兩個(gè)IO口。

配置IIC為快速模式，速度為400k。

LPn 設(shè)置

若進(jìn)行IIC通訊，LPn設(shè)置為高電平狀態(tài)。

這里對(duì)應(yīng)管腳為PA12。

配置為PA12。

INT設(shè)置

自主模式可以通過(guò)獲取INT管腳進(jìn)行判斷數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好。

配置PA11為輸入模式。

X-CUBE-TOF1

本節(jié)介紹在不需要使用樣例應(yīng)用時(shí)如何使用STM32CubeMX將X-CUBE-TOF1軟件包添加到項(xiàng)目中。有了這樣的設(shè)置，就只配置了驅(qū)動(dòng)層。

串口重定向

打開(kāi)魔術(shù)棒，勾選MicroLIB

在main.c中，添加頭文件，若不添加會(huì)出現(xiàn) identifier “FILE” is undefined報(bào)錯(cuò)。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

函數(shù)聲明和串口重定向：

/* USER CODE BEGIN PFP */
int fputc(int ch, FILE *f){
	HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
	return ch;
}
/* USER CODE END PFP */

代碼配置

在custom_ranging_sensor.c代碼中，有IO口驅(qū)動(dòng)VL53L8CX進(jìn)行復(fù)位的代碼，由于沒(méi)有配置對(duì)應(yīng)的IO，所以需要注釋掉。

檢測(cè)流程

1. 初始化階段 (用戶(hù)代碼開(kāi)始 2):
   ○ 聲明并初始化一些變量，包括status（狀態(tài)），isReady（準(zhǔn)備就緒標(biāo)志），i（循環(huán)變量），以及與VL53L8CX運(yùn)動(dòng)檢測(cè)相關(guān)的結(jié)構(gòu)。
   ○ 獲取VL53L8CX設(shè)備的引用。
2. 配置運(yùn)動(dòng)指示器:
   ○ 使用4x4的分辨率初始化運(yùn)動(dòng)指示器。如果失敗，則打印錯(cuò)誤信息并返回狀態(tài)。
   ○ 可選地更改用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的最小和最大距離。這些距離有一些限制，如果超出這些限制，則會(huì)返回錯(cuò)誤。
   ○ 如果用戶(hù)需要，可以更改傳感器的分辨率。同時(shí)，也需要更新運(yùn)動(dòng)指示器的分辨率。
   ○ 為示例設(shè)置測(cè)距頻率為2Hz。如果設(shè)置失敗，打印錯(cuò)誤信息。
3. 開(kāi)始測(cè)距:
   ○ 啟動(dòng)VL53L8CX設(shè)備的測(cè)距功能。
4. 測(cè)距循環(huán) (無(wú)限循環(huán)):
   ○ 檢查VL53L8CX設(shè)備是否有新的數(shù)據(jù)可用。
   ○ 如果有新數(shù)據(jù)：
   ■ 獲取測(cè)距數(shù)據(jù)。
   ■ 打印數(shù)據(jù)流計(jì)數(shù)（可能是一個(gè)連續(xù)的測(cè)量編號(hào)）。
   ■ 打印每個(gè)區(qū)域（在4x4分辨率下有16個(gè)區(qū)域）的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
   這個(gè)程序主要用于配置VL53L5CX傳感器的運(yùn)動(dòng)指示器，然后不斷地從傳感器獲取測(cè)距數(shù)據(jù)，并打印出每個(gè)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

TOF代碼配置

在main.c中添加對(duì)應(yīng)頭文件。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"

#include "custom_ranging_sensor.h"
#include "vl53l8cx_plugin_motion_indicator.h"

/* USER CODE END Includes */

函數(shù)與變量定義：

/* USER CODE BEGIN PFP */
int fputc(int ch, FILE *f){
	HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
	return ch;
}




/* USER CODE END PFP */

添加TOF初始化。
主要為配置運(yùn)動(dòng)指示器。

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	uint8_t 				status, isReady, i;
	VL53L8CX_Motion_Configuration 	motion_config;	/* 運(yùn)動(dòng)配置 */
	VL53L8CX_Object_t *pL8obj = CUSTOM_RANGING_CompObj[CUSTOM_VL53L8CX];
	VL53L8CX_ResultsData 	Results;		/* 來(lái)自VL53L5CX的結(jié)果數(shù)據(jù) */
	/*********************************/
	/*     編程運(yùn)動(dòng)指示器             */
	/*********************************/

	/* 使用4x4分辨率創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)指示器 */
	status = vl53l8cx_motion_indicator_init(&pL8obj->Dev, &motion_config, VL53L8CX_RESOLUTION_4X4);
	if(status)
	{
		printf("運(yùn)動(dòng)指示器初始化失敗，狀態(tài) : %un", status);
		return status;
	}

	/* (可選) 更改用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的最小和最大距離。最小和最大之間的差異
	 * 不得超過(guò)1500mm，最小值不能小于400mm，否則下面的函數(shù)返回錯(cuò)誤127 */
	status = vl53l8cx_motion_indicator_set_distance_motion(&pL8obj->Dev, &motion_config, 1000, 2000);
	if(status)
	{
		printf("設(shè)置運(yùn)動(dòng)指示器距離失敗，狀態(tài) : %un", status);
		return status;
	}

	/* 如果用戶(hù)想要更改分辨率，他還需要更新運(yùn)動(dòng)指示器的分辨率 */
	//status = vl53l5cx_set_resolution(&Dev, VL53L5CX_RESOLUTION_4X4);
	//status = vl53l5cx_motion_indicator_set_resolution(&Dev, &motion_config, VL53L5CX_RESOLUTION_4X4);

	/* 為了示例，增加測(cè)距頻率 */
	status = vl53l8cx_set_ranging_frequency_hz(&pL8obj->Dev, 2);
	if(status)
	{
		printf("設(shè)置vl53l8cx測(cè)距頻率失敗，狀態(tài) : %urn", status);
		return status;
	}

	/*********************************/
	/*          測(cè)距循環(huán)              */
	/*********************************/

	status = vl53l8cx_start_ranging(&pL8obj->Dev);

  /* USER CODE END 2 */

主程序

主程序來(lái)獲取對(duì)應(yīng)的isReady位狀態(tài)來(lái)判定數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好或者判斷INT的IO狀態(tài)也可。

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
	if(HAL_GPIO_ReadPin  ( GPIOA, GPIO_PIN_11) ==0)		
	{

		status = vl53l8cx_check_data_ready(&pL8obj->Dev, &isReady);			
		if(isReady)
		{
			vl53l8cx_get_ranging_data(&pL8obj->Dev, &Results);

			/* 由于傳感器默認(rèn)設(shè)置為4x4模式，我們總共有
			 * 16個(gè)區(qū)域要打印。在此示例中，只打印第一個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù) */
			printf("打印數(shù)據(jù)編號(hào) : %3un", pL8obj->Dev.streamcount);
			for(i = 0; i < 16; i++)
			{
				printf("區(qū)域 : %3d, 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度 : %3lun",
					i,
					Results.motion_indicator.motion[motion_config.map_id[i]]);
			}
			printf("n");
		}


	}	
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

演示結(jié)果

靜止?fàn)顟B(tài)下運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度如下所示。

檢測(cè)運(yùn)動(dòng)情況下運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度如下所示。