Benewake LiDAR TFmini (potpuni vodič): 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Opis

Benewake TFMINI Micro LIDAR modul ima svoj jedinstveni optički, strukturni i elektronički dizajn. Proizvod ima tri glavne prednosti: niska cijena, mali volumen i niska potrošnja energije.

Ugrađeni algoritam prilagođen unutarnjem i vanjskom okruženju može jamčiti izvrsne performanse pri niskim cijenama i u malom volumenu, što uvelike proširuje područja primjene i scenarije LiDAR-a i postavlja dobre temelje za buduće „oči“u pametnom doba.

Tehnički podaci

• Ulazni napon: 5v
• Prosječna snaga: 0,12W
• Komunikacijski protokol: UART (brzina prijenosa: 115200)
• Radna temperatura: -20 ℃ ~ 60 ℃
• FOV: 2,3 °

Dimenzije

• Dimenzije: 42 mm x 15 mm x 16 mm
• Težina: 6,1g

Ograničenja

Raspon "slijepih" od 0 do 30 cm

Gdje kupiti

• RobotShop
• Amazon

Ovo uputstvo zahtijeva da ste upoznati sa sljedećim:

• Osnovna elektronika
• Ručni alati poput rezača žice i skidača
• Čitanje shema i dijagrama povezivanja
• C/C ++ programiranje za Arduino (izborno)
• Python programiranje za Raspberry Pi (izborno)

Korak 1: Prikupljanje materijala

Ove upute će vas provesti kroz različite načine implementacije TFmini LiDAR -a pomoću vašeg Windows računala i Raspberry Pi. Svaka metoda ima svoje zahtjeve i može se razlikovati ovisno o vašim potrebama.

** Trebat će vam Benewake TFmini LiDAR za svaki slučaj (naravno) **

Za implementaciju temeljenu na računalu:

• OS: Windows
• USB-TTL pretvarač
• Žice za kratkospojnike

Za implementaciju temeljenu na Raspberry Pi:

• Malina Pi
• Žice za kratkospojnike
• LED diode (opcionalno)
• USB-TTL pretvarač (opcionalno)
• Oglasna ploča (izborno)
• Otpornik (između 100-1k Ohma) (izborno)

Korak 2: Implementacija na računalu pomoću aplikacije Benewake

1. Spojite TFmini LiDAR na USB-TTL pretvarač pomoću kratkospojnih (muško-ženskih) žica prema prikazanoj shemi

   • Crvena žica 5V
   • Crna žica GND
   • Bijela/plava žica Tx
   • Zelena žica Rx
2. Priključite USB-TTL na računalo
3. Idite na Upravitelj uređaja (Win + X) i pronađite "Prolific USB-to-Serial Comm Port" pod Ports (COM & LPT). Provjerite prepoznaje li Windows uređaj
4. Preuzmite i ekstrahirajte WINCC_TF.rar
5. Pokrenite WINCC_TFMini.exe iz izdvojenih datoteka
6. Odaberite odgovarajući COM port s padajućeg izbornika u aplikaciji Benewake pod naslovom Serijski port
7. Pritisnite CONNECT

Korak 3: Implementacija na računalu pomoću Pythona (PySerial)

1. Spojite TFmini LiDAR na računalo pomoću USB-TTL pretvarača
2. Preuzmite i otvorite PC_Benewake_TFmini_LiDAR.py pomoću Python IDLE -a (provjerite imate li na računaru instalirane PySerial i Python)
3. Uredite COM port u kodu tako da odgovara COM portu USB-TTL pretvarača na vašem računalu (pogledajte sliku)
4. Kliknite karticu Pokreni
5. Kliknite Pokreni modul

** Za objašnjenje koda pogledajte korak 5

Korak 4: Implementacija temeljena na Raspberry Pi

1. Spojite TFmini LiDAR na RPi pomoću USB-TTL pretvarača ili UART priključka pomoću GPIO-a
2. Preuzmite i otvorite Pi_benewake_LiDAR.py pomoću Python IDLE -a
3. Ako koristite USB-TTL pretvarač s RPi, otvorite Arduino IDE. Pritisnite Alati -> Serijski port i prema tome uredite kôd. Ako koristite UART GPIO port, tada upišite /dev /ttyAMA0
4. Pokrenite kôd

** Kôd se može koristiti za ispis udaljenosti, ali budući da RPi nema veliku procesorsku snagu, preporučuje se upaliti LED diodu ako je zabilježena udaljenost ispod određenog raspona (shema za LED s RPi je priložena)

P. Zašto koristiti USB-TTL pretvarač s RPi-jem?

RPi ima samo jedan UART port, a ponekad morate staviti nekoliko modula koji zahtijevaju UART komunikaciju. USB-TTL pruža dodatni UART port za RPi dajući nam mogućnost povezivanja više od jednog UART uređaja (poput dva ili više TFmini LiDAR-a) na RPi.

Korak 5: O Kodeksu

Kod se može podijeliti u tri dijela:

• Uspostavljanje veze
• Zapisivanje podataka
• Čitanje podataka

Uspostavljanje veze:

Nakon uvoza potrebnih datoteka zaglavlja uspostavljamo vezu s našim TFmini LiDAR-om navodeći njegov COM port, brzinu prijenosa podataka i istek veze

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

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

Zapisivanje podataka:

Kôd se može podijeliti u dva dijela, pisanje i primanje. Da biste primili podatke, morate proslijediti određenu naredbu TFmini LiDAR -u (dio procesa inicijalizacije). U ovom slučaju, odabrao sam 4257020000000106. Iako RPi pokreće istu verziju Pythona, ali postoji mala promjena u sintaksi jer RPi ne prihvaća podatke osim binarnih.

ser.write (0x42)

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

Očitavanje podataka:

Tablica navedena u podatkovnom listu daje 'raščlambu' 9-bajtne UART poruke. Prva dva bajta su zaglavlje okvira koji ima vrijednost hex 0x59 (znak 'Y'). Mogu se čitati i koristiti za identifikaciju početka UART poruke.

if (('Y' == ser.read ()) i ('Y' == ser.read ())):

Kad se pročita okvir zaglavlja, mogu se pročitati sljedeća dva bajta, koji nose podatke o udaljenosti. Podaci o udaljenosti podijeljeni su u dva 8 -bitna paketa, Dist_L (Byte3) - niži 8 bita i Dist_H (Byte4) - viši 8 bita.

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

Pomnožavanjem Dist_H sa 256, binarni podaci se pomiču za 8 ulijevo (ekvivalentno s "<< 8"). Sada se niži 8-bitni podaci o udaljenosti, Dist_L, mogu jednostavno dodati što rezultira 16-bitnim podacima Dist_Total.

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

Budući da sa sobom imamo vrijednost 'dešifrirane' udaljenosti, sljedećih pet bajta se može zanemariti. Imajte na umu da se pročitani podaci ne pohranjuju nigdje.

za i u rasponu (0, 5): ser.read ()

** Na nekom drugom mjestu mogli biste pronaći "kašnjenje" (time.sleep u Pythonu) ugrađeno prije kraja petlje iz razloga što TFmini LiDAR ima radnu frekvenciju od 100Hz. Ovo kašnjenje 'kašnjenje programa' i rezultirat će ažuriranjem podataka nakon nekog kašnjenja. Vjerujem da budući da već čekamo da se podaci skupe do 9 bajtova, ne bi trebalo biti drugog kašnjenja

#time.sleep (0.0005) #Kašnjenje je komentirano

while (ser.in_waiting> = 9):