Benewake LiDAR TFmini (מדריך מלא): 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

תיאור

מודול מיקרו LIDAR של Benewake TFMINI בעל העיצובים האופטיים, המבניים והאלקטרוניים הייחודיים לו. למוצר שלושה יתרונות עיקריים: עלות נמוכה, נפח זעיר וצריכת חשמל נמוכה.

האלגוריתם המובנה המותאם לסביבות פנים וחוץ יכול להבטיח ביצועי טווח מצוינים בעלות נמוכה ובנפח זעיר, מה שמרחיב מאוד את שדות היישומים והתרחישים של LiDAR ומניח בסיס איתן ל"עיניים "עתידיות בחכם תְקוּפָה.

מפרטים

• מתח כניסה: 5V
• הספק ממוצע: 0.12W
• פרוטוקול תקשורת: UART (קצב שידור: 115200)
• טמפרטורת הפעלה: -20 ℃ ~ 60 ℃
• FOV: 2.3 °

ממדים

• גודל: 42mmx15mmx16mm
• משקל: 6.1 גרם

מגבלות

טווח "עיוור" 0 עד 30 ס"מ

איפה לקנות

• RobotShop
• אֲמָזוֹנָה

הוראה זו דורשת כי אתה מכיר את הדברים הבאים:

• אלקטרוניקה בסיסית
• כלי יד כמו חותכי תיל ופשיטות
• קריאת סכמטים ותרשימי חיבור
• תכנות C/C ++ עבור Arduino (אופציונלי)
• תכנות פייתון ל- Raspberry Pi (אופציונלי)

שלב 1: איסוף חומר

מדריך זה יעביר אותך בדרכים שונות לפריסת TFmini LiDAR באמצעות מחשב Windows ו- Raspberry Pi. לכל שיטה יש את הדרישות שלה והיא יכולה להשתנות בהתאם לצרכים שלך.

** תזדקק ל- Benewake TFmini LiDAR לכל מקרה (כמובן) **

ליישום מבוסס מחשב:

• מערכת הפעלה: Windows
• ממיר USB-TTL
• חוטי מגשר

ליישום מבוסס Raspberry Pi:

• פאי פטל
• חוטי מגשר
• נוריות (אופציונאלי)
• ממיר USB-TTL (אופציונלי)
• לוח לחם (אופציונלי)
• הנגד (בין 100-1k אוהם) (אופציונלי)

שלב 2: יישום מבוסס מחשב באמצעות אפליקציית Benewake

1. חבר TFmini LiDAR לממיר USB-TTL באמצעות חוטי מגשר (זכר-נקבה) בהתאם לסכימה המוצגת

   • חוט אדום 5V
   • חוט שחור GND
   • חוט לבן/כחול Tx
   • חוט ירוק Rx
2. חבר USB-TTL למחשב שלך
3. עבור אל מנהל ההתקנים (Win + X) ואתר את "יציאת פקודה USB-to-Serial Prolific" תחת יציאות (COM & LPT). ודא ש- Windows מזהה את המכשיר
4. הורד וחלץ WINCC_TF.rar
5. הפעל WINCC_TFMini.exe מהקבצים שחולצו
6. בחר את יציאת ה- COM המתאימה מהתפריט הנפתח באפליקציית Benewake תחת הכותרת יציאה טורית
7. לחץ על התחבר

שלב 3: יישום מבוסס מחשב באמצעות Python (PySerial)

1. חבר TFmini LiDAR למחשב באמצעות ממיר USB-TTL
2. הורד ופתח PC_Benewake_TFmini_LiDAR.py באמצעות Python IDLE (ודא שה- PySerial ו- Python מותקנים במחשב האישי שלך)
3. ערוך את יציאת ה- COM בקוד כך שיתאים ליציאת COM של ממיר USB-TTL במחשב האישי שלך (ראה תמונה)
4. לחץ על הכרטיסייה הפעלה
5. לחץ על הפעל מודול

** עיין בשלב 5 להסבר על הקוד

שלב 4: יישום מבוסס פטל פטל

1. חבר TFmini LiDAR ל- RPi באמצעות ממיר USB-TTL או יציאת UART באמצעות GPIO
2. הורד ופתח את Pi_benewake_LiDAR.py באמצעות Python IDLE
3. אם אתה משתמש בממיר USB-TTL עם RPi, פתח את Arduino IDE. לחץ על כלים -> יציאה טורית, וערוך את הקוד בהתאם. אם אתה משתמש ביציאת UART GPIO, כתוב /dev /ttyAMA0
4. הפעל את הקוד

** ניתן להשתמש בקוד להדפסת המרחק, אך מכיוון של- RPi אין הרבה כוח עיבוד, מומלץ להדליק נורית אם המרחק שנרשם נמצא מתחת לטווח מסוים (סכמטי עבור LED עם RPi מצורף)

ש: מדוע להשתמש בממיר USB-TTL עם RPi?

ל- RPi יש רק יציאת UART אחת, ולפעמים צריך לשים כמה מודולים הדורשים תקשורת UART. USB-TTL מספק יציאת UART נוספת ל- RPi ונותנת לנו הזדמנות לחבר יותר ממכשיר UART אחד (כמו שניים או יותר TFmini LiDAR) ל- RPi.

שלב 5: אודות הקוד

ניתן לחלק את הקוד לשלושה חלקים:

• חיבור הקמה
• כתיבת נתונים
• קריאת נתונים

חיבור הקמה:

לאחר ייבוא קבצי הכותרת הדרושים, אנו מייצרים את החיבור ל- TFmini LiDAR שלנו על ידי הצהרת יציאת ה- COM שלו, קצב השידור והפסק הזמן של החיבור.

ser = serial. Serial ('COM7', 115200, timeout = 1) #PC

ser = serial. Serial ('/dev/ttyUSB1', 115200, timeout = 1) #פטל פטל

כתיבת נתונים:

ניתן לחלק את הקוד לשני חלקים, כתיבה וקבלה. כדי לקבל נתונים, עליך להעביר את הפקודה מסוימת ל- TFmini LiDAR (חלק מתהליך האתחול). במקרה זה, בחרתי 4257020000000106. למרות ש- RPi מריץ את אותה גירסה של פייתון אך יש שינוי קל בתחביר מכיוון ש- RPi אינו מקבל נתונים מלבד בינארי.

ser.write (0x42)

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

נתוני קריאה:

התרשים המסופק בגיליון הנתונים נותן לנו את "פירוט" הודעת UART בת 9 בתים. שני הבייטים הראשונים הם כותרת מסגרת בעלת ערך של hex 0x59 (תו 'Y'). ניתן לקרוא אותם ולהשתמש בהם לזיהוי ההתחלה של הודעת UART.

אם (('Y' == ser.read ()) ו- ('Y' == ser.read ())):

לאחר קריאת מסגרת הכותרת, ניתן לקרוא את שני הבייטים הבאים, הנושאים נתוני מרחק. נתוני המרחק מחולקים לשתי מנות 8 סיביות, Dist_L (Byte3) - 8bits נמוכות ו- Dist_H (Byte4) - 8bits גבוהות יותר.

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

על ידי הכפלת Dist_H ב- 256, הנתונים הבינאארים מועברים ב -8 שמאלה (שווה ערך ל <<8). כעת ניתן להוסיף את נתוני המרחק הנמוכים ביותר של 8 סיביות, Dist_L, וכתוצאה מכך נתונים של 16 סיביות של Dist_Total.

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

מכיוון שיש לנו את ערך המרחק 'המפענח' איתנו, ניתן להתעלם מחמשת הבייטים הבאים. שים לב כי נתוני הקריאה אינם נשמרים בשום מקום.

עבור i בטווח (0, 5): ser.read ()

** במקום אחר, ייתכן שתמצא 'עיכוב' (time.sleep ב- Python) המשולב לפני סוף הלולאה מהסיבה של- TFmini LiDAR יש תדר הפעלה של 100Hz. עיכוב זה 'עיכוב התוכנית' ויגרום לעדכון הנתונים לאחר עיכוב כלשהו. אני מאמין שמכיוון שכבר אנו מחכים שהנתונים יצטברו עד 9 בתים, לא אמור להיות עיכוב אחר

#time.sleep (0.0005) #העיכוב מגיב

בעוד (ser.in_waiting> = 9):