激光測距傳感器程序編寫，原理、應(yīng)用與實例解析

• 時間：2024-06-13 18:37:39
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隨著科技的不斷發(fā)展，激光測距傳感器已經(jīng)成為了許多領(lǐng)域中不可或缺的工具。本文將詳細介紹激光測距傳感器的原理、應(yīng)用以及程序編寫的相關(guān)知識，幫助大家更好地理解和利用這一技術(shù)。

一、激光測距傳感器原理

激光測距傳感器是一種利用激光脈沖進行測量距離的裝置。其工作原理是：向目標(biāo)發(fā)射一束短脈沖激光束，然后接收從目標(biāo)反射回來的長脈沖激光束。通過計算兩束激光束之間的時間差，可以精確地測量出目標(biāo)與傳感器之間的距離。

二、激光測距傳感器應(yīng)用

1. 機器人導(dǎo)航：激光測距傳感器可以為機器人提供精確的距離信息，幫助機器人實現(xiàn)自主導(dǎo)航和避障功能。

2. 三維掃描：通過多束激光束同時測量物體表面的距離，可以構(gòu)建出物體的三維模型，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、建筑業(yè)等領(lǐng)域。

3. 環(huán)境監(jiān)測：激光測距傳感器可以實時監(jiān)測環(huán)境中的距離變化，適用于氣象觀測、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域。

4. 家庭安防：激光測距傳感器可以用于家庭安防系統(tǒng)，如自動感應(yīng)門、智能家居等，提高家庭安全性能。

三、激光測距傳感器程序編寫實例解析

以下是一個簡單的Python代碼示例，用于控制基于STM32F103C8T6單片機的激光測距傳感器模塊。代碼首先初始化串口通信，然后設(shè)置激光測距模塊的相關(guān)參數(shù)(如工作模式、測量范圍等),最后循環(huán)讀取距離數(shù)據(jù)并通過串口輸出。

```python

import serial

import time

from machine import I2C, Pin

from struct import pack_into

from fpioa_manager import *

from board import board_info

from mpu6050 import MPU6050

from lcd import LCD

from laser_sensor import LaserSensor

# 初始化串口通信

uart = UART(UART.UART1, 115200)

uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1)

time.sleep(1)

# 初始化I2C總線

i2c = I2C(I2C.I2C0,freq=400000)

i2c_scl_hs = Pin(GPIO_NUM_19, Pin.OUT)

i2c_scl_hs.value(1)

i2c_sda = Pin(GPIO_NUM_21, Pin.IN)

i2c_sda.value(0)

i2c.deinit()

i2c.init(I2C.MASTER, baudrate=100000)

time.sleep(1)

LCD.init()

LaserSensor.init()

while True:

d = i2c.recvbytes(0x76,10) # 接收數(shù)據(jù)地址+長度(共10字節(jié))

d = bytes([d[0]] + [d[i] << (8*i) for i in range(1,len(d)-1)]) # 將高位字節(jié)移到低位字節(jié)前面(補齊字節(jié)) # 從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)后解包成一個完整的32位整型數(shù) adc_result = i2c.readbyte(0x75) # 從設(shè)備讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù) adc_result >>= 4 # 將高4位右移至低4位上 adc_result &= 0xF # 將高4位清零 adc_result = (adc_result | (b<<4)) & 0xFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高4位上 adc_result = (adc_result & 0xF)| (a<<4) & 0xFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的低4位上 adc_result = adc_result & 0xFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的低四位上 adc_result = (adc_result & 0xFF)+((b>>4)*16) & 0xFF # 將高4位乘以16加到結(jié)果上 adc_result = (adc_result>>4)& 0xFF # 將結(jié)果右移一位并取低四位上的值 adc_result = adc_result >> 4 # 將結(jié)果右移一位并取低四位上的值 adc_result = ((adc_result & 0xFFE)|((b & 0xFFE)>>8))& 0xFFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高四位上，并將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高八位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高四位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高四位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高四位上 adc_result = (adc_result>>8)& 0xFF # 將結(jié)果右移一位并取低四位上的值 adc_result = (adc_result>>8)+(a&0xFF) & 0xFF # 將結(jié)果右移一位并取低四位上的值加上高8位上的值 adc_result = (adc_result>>8)+((b&0xFF)>>8)+((a&0xFF)<<8)& 0xFFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高四位上，并將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高八位上，將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的低8位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 將要讀的數(shù)據(jù)放到結(jié)果的高四位上 adc_result = adc_result >> 8 # 將結(jié)果右移一位并取低四位上的值 while not i2c.readbyte(address): pass # 如果設(shè)備未準(zhǔn)備好，等待一段時間后再嘗試讀取 data += i2c.readbyte(address)*3/4 + i2c.readbyte(address+1)*3/275 + i2c.readbyte(address+2)*3/131 + i2c.readbyte(address+3)*3/9375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/ data >>=8; while not i2c.readbyte(address+4): pass # 如果設(shè)備未準(zhǔn)備好，等待一段時間后再嘗試讀取 data += i2c.readbyte(address+4)*4 while not i2c.readbyte(address+8): pass # 如果設(shè)備未準(zhǔn)備好，等待一段時間后再嘗試讀取 data += i2c.readbyte(address+8)*8 LCD.setColor(red,green,blue);LCD.drawString("Distance=%dcm"%data);time.sleep(1); i2c_sda.value(1);i2c_scl_hs.value(0);LCD.clear();time.sleep(1);i2c_sda.value(0);