使用VL53L0X激光传感器的Arduino高度测量

描述

使用传感器 VL53L0X 制作高度测量工具。

VL53L0X 精确到正负 2-3mm（取决于表面反射）。

这个项目只是为了展示如何让它在更小的物体上工作。传感器最大可测量 2m，因此您可以根据需要调整项目。这种方法也可以用来测量水/液体的高度。

它是如何工作的：在 Arduino 启动时，VL53L0X 会记住以 mm 为单位的完整距离，然后在将物体放置在它下面后，将从第一个距离中减去新距离，结果将是物体的高度，以 mm 为单位。

注：精度主要取决于地面和被测物体的表面反射。

观看视频！

第 1 步：您需要什么

• Arduino UNO（或任何其他 Arduino）
• VL53L0X 飞行时间测距传感器
• OLED I2C 显示器
• 跳线
• Visuino 程序：下载 Visuino

第 2 步：电路

 

 

• 将 OLED 显示引脚 (VCC) 连接到 Arduino 引脚 (5V)
• 将 OLED 显示引脚 (SCL) 连接到 Arduino 引脚 (SCL)
• 将 OLED 显示引脚 (SDA) 连接到 Arduino 引脚 (SDA)
• 将 VL53L0X 传感器引脚 (GND) 连接到 Arduino 引脚 (GND)
• 将 VL53L0X 传感器引脚 (VCC) 连接到 Arduino 引脚 (5V)
• 将 VL53L0X 传感器引脚 (SCL) 连接到 Arduino 引脚 (SCL)
• 将 VL53L0X 传感器引脚 (SDA) 连接到 Arduino 引脚 (SDA)
• 将 OLED 显示引脚 (GND) 连接到 Arduino 引脚 (GND)

第 3 步：启动 Visuino，并选择 Arduino UNO 板类型

 

 

 

 

 

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Visuino：需要安装https://www.visuino.eu 。启动Visuino，如第一张图所示点击Visuino中Arduino组件（图1）上的“工具”按钮出现对话框时，选择“Arduino UNO”，如图2所示

第 4 步：在 Visuino 中添加组件

 

 

 

 

 

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• 添加“时钟发生器”组件
• 添加“ VL53L0X ”组件
• 添加“开始”组件
• 添加2X “最大模拟值”组件
• 添加“记住模拟值”组件
• 添加“从模拟值减去”组件
• 添加2X “比较模拟值”组件
• 添加“模拟开/关开关”组件
• 添加“平均模拟周期”组件
• 添加“模拟值”组件
• 添加“模拟多源合并”组件
• 添加“ OLED I2C ”组件

第 5 步：在 Visuino 设置组件中

 

 

 

 

 

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双击“ DisplayOLED1 ”并在“ Elements ”窗​​口中：

• 将“ Draw Text ”拖到左侧并在属性窗口中将“ Size ”设置为 2，将“ Text ”设置为 HEIGHT
• 还将“T ext Field ”拖到左侧并在属性窗口中将“ Size ”设置为2，将“ Y ”设置为40
• 选择“ ClockGenerator1 ”并在属性窗口中将“ Frequency ”设置为3
• 选择“ SubtractFromValue1 ”并在属性窗口中选择“ Value ”并单击 Pin 图标并选择 Float SinkPin
• 选择“ CompareValue1 ”并在属性窗口中将“ Compare Type ”设置为ctBiggerOrEqual ，将“ Value ”设置为 5
• 选择“ CompareValue2 ”并在属性窗口中将“ Compare Type ”设置为ctSmaller ，将“Value”设置为 5
• 选择“ AveragePeriod1 ”并在属性窗口中将“ Period (uS) ”设置为 3000

第 6 步：在 Visuino Connect 组件中

 

 

 

 

 

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• 将“ Start1 ”引脚[Out]连接到“ LaserRanger1 ”引脚[Clock]
• 将“ ClockGenerator1 ”引脚[Out]连接到“ LaserRanger1 ”引脚[Clock]
• 将“ Start1 ”引脚[Out]连接到“ RememberAnalog1 ”引脚[Remember]
• 将“ LaserRanger1 ”引脚[Distance]连接到“ RememberAnalog1 ”引脚[Recall]
• 将“ LaserRanger1 ”引脚 [Distance] 连接到“ SubtractFromValue1 ”引脚 [In]
• 将“ LaserRanger1 ”引脚 [Distance] 连接到“ MaxValue1 ”引脚 [In]
• 将“ MaxValue1 ”引脚 [Out] 连接到“ RememberAnalog1 ”引脚 [In]
• 将“ RememberAnalog1 ”引脚 [Out] 连接到“ SubtractFromValue1 ”引脚 [Value]
• 将“ SubtractFromValue1 ”引脚 [Out] 连接到“ CompareValue1 ”引脚 [In]
• 将“ SubtractFromValue1 ”引脚 [Out] 连接到“ AnalogSwitch1 ”引脚 [In]
• 将“ SubtractFromValue1 ”引脚 [Out] 连接到“ CompareValue2 ”引脚 [In]
• 将“ CompareValue1 ”引脚[Out]连接到“ AnalogSwitch1 ”引脚[Enable]
• 将“ AnalogSwitch1 ”引脚[Out]连接到“ AveragePeriod1 ”引脚[In]
• 将“ AveragePeriod1 ”引脚[Out]连接到“ MaxValue2 ”引脚[In]
• 将“ CompareValue2 ”引脚[Out]连接到“ AnalogValue1 ”引脚[Clock]
• 将“ CompareValue2 ”引脚[Out]连接到“ MaxValue2 ”引脚[Reset]
• 将“ MaxValue2 ”引脚 [Out] 连接到“ AnalogMultiMerger1 ”引脚 [0]
• 将“ AnalogValue1 ”引脚 [Out] 连接到“ AnalogMultiMerger1 ”引脚 [1]
• 将“ AnalogMultiMerger1 ”引脚[Out]连接到“ DisplayOLED1 ”>“Text Field1”引脚[In]
• 将“ LaserRanger1 ”I2C 引脚“Out”连接到Arduino板引脚 I2C [In]
• 将“ DisplayOLED1 ”I2C 引脚“Out”连接到Arduino Board 引脚 I2C [In]

第 7 步：生成、编译和上传 Arduino 代码

 

 

在 Visuino 中，在底部单击“构建”选项卡，确保选择了正确的端口，然后单击“编译/构建和上传”按钮。

第 8 步：播放

如果您为 Arduino 模块供电，OLED 显示屏将开始显示距离 0，将物体放在传感器下方后，它将开始显示物体高度。

注意：给 Arduino 供电时，传感器下方不应有任何物体，这将使传感器首先测量到地面的完整距离，然后您可以将物体放在传感器下方。

恭喜！您已经使用 Visuino 完成了您的项目。还附上了我为本教程创建的 Visuino 项目，您可以下载它并在 Visuino 中打开它：https ://www.visuino.eu