Benewake LiDAR TFmini (Panduan Lengkap): 5 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Penerangan

Modul Benewake TFMINI Micro LIDAR mempunyai reka bentuk optik, struktur, dan elektronik yang unik. Produk ini mempunyai tiga kelebihan utama: kos rendah, jumlah kecil dan penggunaan kuasa rendah.

Algoritma terbina dalam yang disesuaikan dengan persekitaran dalaman dan luaran dapat menjamin prestasi yang sangat baik dengan kos rendah dan dalam jumlah kecil, yang sangat memperluas bidang aplikasi dan senario LiDAR dan meletakkan asas yang kuat untuk "mata" masa depan di pintar zaman.

Spesifikasi

• Voltan Input: 5v
• Kuasa Purata: 0.12W
• Protokol Komunikasi: UART (Baud rate: 115200)
• Suhu Operasi: -20 ℃ ~ 60 ℃
• FOV: 2.3 °

Dimensi

• Saiz: 42mmx15mmx16mm
• Berat: 6.1g

Batasan

Julat "buta" 0cm-30cm

Di manakah boleh dibeli

• Kedai Robot
• Amazon

Instruksional ini memerlukan anda memahami perkara berikut:

• Elektronik asas
• Alatan tangan seperti pemotong dawai dan pelucut
• Membaca skema dan gambarajah sambungan
• Pengaturcaraan C / C ++ untuk Arduino (pilihan)
• Pengaturcaraan Python untuk Raspberry Pi (pilihan)

Langkah 1: Mengumpulkan Bahan

Instruksional ini akan membawa anda melalui cara yang berbeza untuk menggunakan TFmini LiDAR menggunakan PC Windows dan Raspberry Pi anda. Setiap kaedah mempunyai keperluannya dan dapat berbeza-beza berdasarkan keperluan anda.

** Anda memerlukan Benewake TFmini LiDAR untuk setiap kes (tentu saja) **

Untuk pelaksanaan berasaskan PC:

• OS: Windows
• Penukar USB-TTL
• Wayar Pelompat

Untuk pelaksanaan Raspberry Pi Berdasarkan:

• Pai raspberi
• Wayar Pelompat
• LED (pilihan)
• Penukar USB-TTL (pilihan)
• Papan roti (pilihan)
• Perintang (antara 100-1k Ohm) (pilihan)

Langkah 2: Pelaksanaan Berasaskan PC Menggunakan Benewake App

1. Sambungkan TFmini LiDAR ke penukar USB-TTL menggunakan wayar jumper (lelaki-wanita) mengikut skema yang ditunjukkan

   • Kawat Merah 5V
   • Kawat Hitam GND
   • Wayar Putih / Biru Tx
   • Kawat Hijau Rx
2. Pasang USB-TTL ke komputer anda
3. Pergi ke Device Manager (Win + X) dan cari "Prolific USB-to-Serial Comm Port" di bawah Ports (COM & LPT). Pastikan Windows mengenali peranti
4. Muat turun dan Ekstrak WINCC_TF.rar
5. Jalankan WINCC_TFMini.exe dari fail yang diekstrak
6. Pilih port COM yang sesuai dari menu lungsur di Benewake App di bawah tajuk Serial Port
7. Klik Sambungkan

Langkah 3: Pelaksanaan Berasaskan PC Menggunakan Python (PySerial)

1. Sambungkan TFmini LiDAR ke PC menggunakan penukar USB-TTL
2. Muat turun dan buka PC_Benewake_TFmini_LiDAR.py menggunakan Python IDLE (pastikan anda memasang PySerial dan Python pada PC anda)
3. Edit port COM dalam kod agar sesuai dengan port COM penukar USB-TTL pada PC anda (lihat gambar)
4. Klik tab Jalankan
5. Klik Jalankan Modul

** Rujuk Langkah-5 untuk penjelasan kod tersebut

Langkah 4: Pelaksanaan Berasaskan Raspberry Pi

1. Sambungkan TFmini LiDAR ke RPi menggunakan penukar USB-TTL atau port UART menggunakan GPIO
2. Muat turun dan buka Pi_benewake_LiDAR.py menggunakan Python IDLE
3. Sekiranya anda menggunakan penukar USB-TTL dengan RPi, Buka Arduino IDE. Klik pada Tools -> Serial Port, dan edit kod yang sesuai. Sekiranya anda menggunakan port UART GPIO, tulis / dev / ttyAMA0
4. Jalankan kod

** Kod tersebut dapat digunakan untuk mencetak jarak, tetapi karena RPi tidak memiliki banyak daya pemrosesan, disarankan untuk menyalakan LED jika jarak yang direkam berada di bawah rentang tertentu (skema untuk LED dengan RPi dilampirkan)

Q. Mengapa menggunakan penukar USB-TTL dengan RPi?

RPi hanya mempunyai satu port UART, dan kadangkala anda perlu meletakkan beberapa modul yang menuntut komunikasi UART. USB-TTL menyediakan port UART tambahan ke RPi memberi kami peluang untuk menghubungkan lebih dari satu peranti UART (seperti dua atau lebih TFmini LiDAR) ke RPi.

Langkah 5: Mengenai Kod

Kodnya boleh dibahagikan kepada tiga bahagian:

• Menjalin hubungan
• Menulis data
• Membaca data

Menjalin hubungan:

Setelah mengimport fail header yang diperlukan, kami dapat memastikan sambungan ke TFmini LiDAR kami dengan menyatakan port COM, Baud-rate dan sambungan timeout

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

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

Menulis data:

Kod tersebut boleh dibahagikan kepada dua bahagian, menulis dan menerima. Untuk menerima data, anda perlu meneruskan perintah tertentu ke TFmini LiDAR (bahagian proses inisialisasi). Dalam kes ini, saya telah memilih 4257020000000106. Walaupun RPi menjalankan versi Python yang sama tetapi terdapat sedikit perubahan dalam sintaks kerana RPi tidak menerima data selain binari.

ser.write (0x42)

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

Membaca data:

Carta yang disediakan dalam lembaran data memberi kita 'pecahan' mesej UART 9-Byte. Dua Byte pertama adalah header bingkai yang mempunyai nilai hex 0x59 (watak 'Y'). Mereka boleh dibaca dan digunakan untuk mengenal pasti permulaan mesej UART.

jika (('Y' == ser.read ()) dan ('Y' == ser.read ())):

Setelah bingkai tajuk dibaca, dua bait seterusnya, membawa data jarak, dapat dibaca. Data jarak dibahagikan kepada dua paket 8-bit, Dist_L (Byte3) - Lower 8bits dan Dist_H (Byte4) - 8bits lebih tinggi.

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

Dengan mengalikan Dist_H dengan 256, data binari dialihkan oleh 8 ke kiri (bersamaan dengan "<< 8"). Sekarang data jarak 8-bit yang lebih rendah, Dist_L, dapat ditambahkan sehingga menghasilkan data 16-bit Dist_Total.

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

Oleh kerana kami mempunyai nilai jarak 'diuraikan' dengan kami, lima bait seterusnya boleh diabaikan. Perhatikan bahawa data yang dibaca tidak disimpan di mana sahaja.

untuk i dalam jarak (0, 5): ser.read ()

** Di tempat lain, anda mungkin mendapati 'delay' (time.sleep in Python) digabungkan sebelum akhir gelung kerana TFmini LiDAR mempunyai frekuensi operasi 100Hz. Kelewatan ini 'kelewatan program' dan akan mengakibatkan data DIKEMASKINI setelah beberapa kelewatan. Saya percaya bahawa kerana kita sudah menunggu data menumpuk hingga 9-Bytes, seharusnya tidak ada penundaan lain

# time.sleep (0.0005) # Kelewatan dikomen

sementara (ser.in_waiting> = 9):