UNIT_TOF「M5Stack用ToF測距センサユニット」を動かす: xshige's beta notes

2021年12月30日 (木)

UNIT_TOF「M5Stack用ToF測距センサユニット」を動かす

2021/12/30
初版

UNIT_TOF

概要

UNIT_TOF「M5Stack用ToF測距センサユニット」を動かす。
ソースは共通になっており、ターゲットのM5StickCPlus,M5Core2をplatformio.iniの内容で切り替えてビルドする。

ソース

src/main.ino


/*
*******************************************************************************
* Copyright (c) 2021 by M5Stack
*                  Equipped with M5Core2 sample source code
*                          配套  M5Core2 示例源代码
* Visit the website for more information：https://docs.m5stack.com/en/core/core2
* 获取更多资料请访问：https://docs.m5stack.com/zh_CN/core/core2
*
* describe：ToF.  激光测距
* date：2021/8/16
*******************************************************************************
  Please connect to Port A,Use ToF Unit to detect distance and display distance data on the screen in real time.
  请连接端口A,使用ToF Unit检测距离，并在屏幕上实时显示距离数据。
*/
#ifdef M5C2
#include <M5Core2.h>
#endif
#ifdef M5STICK_CP
#include <M5StickCPlus.h>
#endif

#define VL53L0X_REG_IDENTIFICATION_MODEL_ID         0xc0
#define VL53L0X_REG_IDENTIFICATION_REVISION_ID      0xc2
#define VL53L0X_REG_PRE_RANGE_CONFIG_VCSEL_PERIOD   0x50
#define VL53L0X_REG_FINAL_RANGE_CONFIG_VCSEL_PERIOD 0x70
#define VL53L0X_REG_SYSRANGE_START                  0x00
#define VL53L0X_REG_RESULT_INTERRUPT_STATUS         0x13
#define VL53L0X_REG_RESULT_RANGE_STATUS             0x14
#define address 0x29  //I2C address

byte gbuf[16];

uint16_t bswap(byte b[]) {
  // Big Endian unsigned short to little endian unsigned short
  uint16_t val = ((b[0] << 8) & b[1]);
  return val;
}

uint16_t makeuint16(int lsb, int msb) {
    return ((msb & 0xFF) << 8) | (lsb & 0xFF);
}

void write_byte_data(byte data) {
  Wire.beginTransmission(address);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();
}

void write_byte_data_at(byte reg, byte data) {
  // write data word at address and register
  Wire.beginTransmission(address);
  Wire.write(reg);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();
}

void write_word_data_at(byte reg, uint16_t data) {
  // write data word at address and register
  byte b0 = (data &0xFF);
  byte b1 = ((data >> 8) && 0xFF);

  Wire.beginTransmission(address);
  Wire.write(reg);
  Wire.write(b0);
  Wire.write(b1);
  Wire.endTransmission();
}

byte read_byte_data() {
  Wire.requestFrom(address, 1);
  while (Wire.available() < 1) delay(1);
  byte b = Wire.read();
  return b;
}

byte read_byte_data_at(byte reg) {
  //write_byte_data((byte)0x00);
  write_byte_data(reg);
  Wire.requestFrom(address, 1);
  while (Wire.available() < 1) delay(1);
  byte b = Wire.read();
  return b;
}

uint16_t read_word_data_at(byte reg) {
  write_byte_data(reg);
  Wire.requestFrom(address, 2);
  while (Wire.available() < 2) delay(1);
  gbuf[0] = Wire.read();
  gbuf[1] = Wire.read();
  return bswap(gbuf);
}

void read_block_data_at(byte reg, int sz) {
  int i = 0;
  write_byte_data(reg);
  Wire.requestFrom(address, sz);
  for (i=0; i<sz; i++) {
    while (Wire.available() < 1) delay(1);
    gbuf[i] = Wire.read();
  }
}


uint16_t VL53L0X_decode_vcsel_period(short vcsel_period_reg) {
  // Converts the encoded VCSEL period register value into the real
  // period in PLL clocks
  uint16_t vcsel_period_pclks = (vcsel_period_reg + 1) << 1;
  return vcsel_period_pclks;
}

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Wire.begin();        // join i2c bus (address optional for master)
  Serial.begin(115200);  // start serial for output
  Serial.println("VLX53LOX test started.");

#ifdef M5STICK_CP
  M5.begin();
  M5.Axp.ScreenBreath(12);
  M5.Lcd.setRotation(3);
  M5.lcd.setTextSize(1); 
  //---osmar
  M5.Lcd.setCursor(0, 0, 4);
  M5.Lcd.println(("VLX53LOX Example"));
  //---osmar
#endif
#ifndef M5STICK_CP
  M5.begin(); //Init M5Core2.  初始化 M5Core2
  M5.lcd.setTextSize(1); 
  //---osmar
  M5.Lcd.setCursor(50, 0, 4);
  M5.Lcd.println(("VLX53LOX Example"));
  //---osmar
#endif

}

void loop() {
  write_byte_data_at(VL53L0X_REG_SYSRANGE_START, 0x01);

  byte val = 0;
  int cnt = 0;
  while (cnt < 100) { // 1 second waiting time max
    delay(10);
    val = read_byte_data_at(VL53L0X_REG_RESULT_RANGE_STATUS);
    if (val & 0x01) break;
    cnt++;
  }
  if (val & 0x01) Serial.println("ready"); else Serial.println("not ready");

  read_block_data_at(0x14, 12);
  uint16_t acnt = makeuint16(gbuf[7], gbuf[6]);
  uint16_t scnt = makeuint16(gbuf[9], gbuf[8]);
  uint16_t dist = makeuint16(gbuf[11], gbuf[10]);
  byte DeviceRangeStatusInternal = ((gbuf[0] & 0x78) >> 3);
  M5.Lcd.fillRect(0, 35, 319, 239, BLACK);
  M5.Lcd.setCursor(0, 35, 4);
  M5.Lcd.print("ambient count: "); M5.Lcd.println(acnt);
  M5.Lcd.print("signal count: ");  M5.Lcd.println(scnt);
  M5.Lcd.print("distance: ");       M5.Lcd.println(dist);
  M5.Lcd.print("status: ");        M5.Lcd.println(DeviceRangeStatusInternal);
  delay(1000);
}

platformio.ini

M5Core2用


[env:m5core2]
platform = espressif32
board = m5stack-core2
framework = arduino
upload_speed = 2000000
monitor_speed = 115200
board_build.partitions = default_16MB.csv

build_flags = 
    -DM5C2
    -DCORE_DEBUG_LEVEL=4
    -DBOARD_HAS_PSRAM
    -mfix-esp32-psram-cache-issue

lib_deps =
    https://github.com/m5stack/M5Core2.git
    https://github.com/FastLED/FastLED
    ;https://github.com/m5stack/M5Core2/blob/master/examples/core2_for_aws/ArduinoECCX08.zip
    lovyan03/LovyanGFX
    adafruit/Adafruit BMP280 Library @ ^2.5.0
    adafruit/Adafruit Unified Sensor @ ^1.1.4    
    m5stack/UNIT_ENV @ ^0.0.2 

lib_ldf_mode = deep+

M5StickCPlus用


[env:M5StickCPlus]
platform = espressif32
board = m5stick-c
framework = arduino
build_flags = -DM5STICK_CP
monitor_speed = 115200
lib_ldf_mode = deep+

lib_deps =
    m5stack/M5StickCPlus @ ^0.0.5
    tinyu-zhao/FFT @ ^0.0.1
    m5stack/UNIT_ENV @ ^0.0.2
    adafruit/Adafruit BMP280 Library @ ^2.5.0
    adafruit/Adafruit Unified Sensor @ ^1.1.4

動作

VL53L0Xを搭載したTime-of-Flight方式による距離検出ユニットで検出した距離などをLCDに表示する。

参考情報

以上

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