0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

【CW32模块使用】红外测距传感器

CW32生态社区 来源:CW32生态社区 2024-09-23 09:53 次阅读

GP2Y0A02YKOF是夏普的一款距离测量传感器模块。它由PSD(position sensitive detector)和IRED(infrared emitting diode)以及信号处理电路三部分组成。由于采用了三角测量方法,被测物体的材质、环境温度以及测量时间都不会影响传感器的测量精度。传感器输出电压值对应探测的距离。通过测量电压值就可以得出所探测物体的距离,所以这款传感器可以用于距离测量、避障等场合。

01模块来源

模块实物展示:


wKgaombqT8GADzobAAAaRIJlTis60.webp




资料下载链接:https://pan.baidu.com/s/11dDQHyYJfi0nNyC28vkpoA
资料提取码:qvpm

02 规格参数

工作电压:3.3-5V 工作电流:33MA 模块尺寸:37 x 21.6mm 输出方式: interwetten与威廉的赔率体系 量输出 读取方式:ADC 管脚数量:3 Pin 以上信息见厂家资料文件

03移植过程

我们的目标是将例程移植至立创·CW32F030C8T6开发板上【能够判断前方障碍物的功能】。首先要获取资料,查看数据手册应如何实现读取数据,再移植至我们的工程。

3.1查看资料

红外测距传感器的输出是非线性的。每个型号的输出曲线都不同。所以,在实际使用前,最好能对所使用的传感器进行一下校正。对每个型号的传感器创建一张曲线图,以便在实际使用中获得真实有效的测量数据。下图是测距距离为20-150CM型号的输出曲线图。

wKgZombqT8KAOruuAAA6-Ez4NWg87.webp

从上图中,可以看到,当被探测物体的距离小于大约 15cm 的时候,输出电压急剧下降,也就是说从电压读数来看,物体的距离应该是越来越远了。但是实际上并不是这样的,想象一下,你的机器人本来正在慢慢的 靠近障碍物,突然发现障碍物消失了,一般来说,你的控制程序会让你的机器人以全速移动,结果是,"砰"的一声。当然了,解决这个方法也不是没有,这里有个小技巧。只需要改变一下传感器的安装位置,使它到机器人的外围的距离大于最小探测距离就可以了。

wKgaombqT8KAaSqvAAAnsAWBIzI58.webp

可以避免免探测误差的安装

红外测距传感器的输出数据线是通过电压的变化来确定距离,我们可以使用ADC功能获取传感器的电压变化,将其转换为实际距离即可。电压距离转换公式见官方代码库链接:https://github.com/zoubworldArduino/ZSharpIR找到我们20-150CM型号的传感器,在下方有换算公式。

wKgZombqT8KAcqqcAABEDMvsgUQ22.webp

3.2引脚选择

想要使用ADC,需要确定使用的引脚是否有ADC外设功能。可以通过手册进行查看。在用户手册439页。

这里选择使用PA5的附加ADC功能。

wKgaombqT8OAIVh-AAA2PNezPFs50.webp

有ADC功能的引脚

wKgaombqT8WAa7tXAABoRh79j7I59.webp

接线表

3.3移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【DHT11温湿度传感器】相同,只是将.c和.h文件更改为bsp_IRdistance.c与bsp_IRdistance.h。这里不再过多讲述,移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_IRdistance.c中,编写如下代码。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-19     LCKFB-LP    first version
 */
#include "bsp_IRdistance.h"
#include "stdio.h"
#include "math.h"


/**********************************************************
 * 函 数 名 称:IRdistance_GPIO_Init
 * 函 数 功 能:初始化ADC
 * 传 入 参 数:无
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:LP
**********************************************************/
void IRdistance_GPIO_Init(void)
{
    RCC_IRDISTANCE_GPIO_ENABLE();     // 使能GPIO时钟
    RCC_IRDISTANCE_ADC_ENABLE();      // 使能ADC时钟

    GPIO_ANALOG_ENABLE();             // PA05设定为模拟输入

    /* ADC配置 */

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;                   // ADC初始化结构体
    ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure;                     // ADC看门狗结构体
    ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure;           // ADC单通道转换结构体

    // 配置ADC初始化结构体
    ADC_InitStructure.ADC_OpMode = ADC_SingleChOneMode;  //单通道单次转换模式
    ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div4;         // 时钟频率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHz
    ADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5个ADC时钟周期
    ADC_InitStructure.ADC_VrefSel = ADC_Vref_VDDA;       //VDDA参考电压
    ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufDisable;      //关闭跟随器
    ADC_InitStructure.ADC_TsEn = ADC_TsDisable;          //关闭内置温度传感器
    ADC_InitStructure.ADC_DMAEn = ADC_DmaDisable;        //不触发DMA
    ADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight;        //ADC转换结果右对齐
    ADC_InitStructure.ADC_AccEn = ADC_AccDisable;        //转换结果累加不使能

    //ADC模拟看门狗通道初始化
    ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure);

    //配置单通道转换模式
    ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull;      // 单通道ADC转换结果溢出保存
    ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = IRDISTANCE_ADC_CHANNEL;   // 选择ADC转换通道
    ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure;   // ADC初始化结构体
    ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure;     // ADC看门狗结构体

    ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure);             // 初始化配置

    ADC_Enable(); //ADC使能

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE);    //启动ADC转换
}
/**********************************************************
 * 函 数 名 称:ADC_GET
 * 函 数 功 能:读取一次ADC值
 * 传 入 参 数:无
 * 函 数 返 回:测量到的值
 * 作       者:LCKFB
 * 备       注:
**********************************************************/
uint32_t ADC_GET(void)
{
        ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE);    //启动ADC转换

        uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 获取数据

        return adcValue;
}
/**********************************************************
 * 函 数 名 称:Get_Adc_Value
 * 函 数 功 能:获得某个通道的值
 * 传 入 参 数:Count:采集次数
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:LP
**********************************************************/
float Get_Adc_Value(uint8_t Count)
{
        uint32_t adcValue = 0;
        double ret = 0;

        // 因为采集 SAMPLES 次,故循环 SAMPLES 次
        for(int i = 0; i < Count; i++)
        {
                adcValue += ADC_GET();

        }

        // 求平均值
        ret = (double)adcValue / Count;

        ret = (((double)ret / 4095) * 3.5);

        return ret;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:Get_illume_Percentage_value
 * 函 数 说 明:计算红外测距的测量距离
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:返回测量距离
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
double Get_IRdistance_Distance(void)
{
    double adc_new = 0;
    double Distance = 0;
    adc_new = Get_Adc_Value(10);

//    根据官方代码库链接:https://github.com/zoubworldArduino/ZSharpIR
//    得到距离换算公式:
//    【GP2Y0A02YK0F:Using MS Excel, we can calculate function (For distance > 15cm) :
//    Distance = 60.374 X POW(Volt , -1.16)】
    Distance = 60.374 * pow(adc_new,-1.16);

    return Distance;
}

在文件bsp_encoder.h中,编写如下代码。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-19     LCKFB-LP    first version
 */
#ifndef _BSP_IRDISTANCE_H_
#define _BSP_IRDISTANCE_H_

#include "board.h"

#define RCC_IRDISTANCE_GPIO_ENABLE()    __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
#define RCC_IRDISTANCE_ADC_ENABLE()     __RCC_ADC_CLK_ENABLE()

#define GPIO_ANALOG_ENABLE()            PA05_ANALOG_ENABLE()    // PA05设定为模拟输入

#define IRDISTANCE_ADC_CHANNEL          ADC_ExInputCH5

#define PORT_IRDISTANCE                 CW_GPIOA

#define GPIO_IRDISTANCE_AO              GPIO_PIN_5

void IRdistance_GPIO_Init(void);
float Get_Adc_Value(uint8_t Count)  ;
double Get_IRdistance_Distance(void);

#endif

04移植验证

在自己工程中的main主函数中,编写如下。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-19     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_IRdistance.h"

int32_t main(void)
{
    board_init();        // 开发板初始化

    uart1_init(115200);        // 串口1波特率115200

    IRdistance_GPIO_Init();
    printf("ADC demo startrn");
    while(1)
    {
        printf("Distance = %.2frn", Get_IRdistance_Distance() );

        delay_ms(1000);
    }
}

上电现象(障碍物距离20CM):

wKgZombqT8WACTnsAACYQGwwVs433.webp

模块移植成功案例代码:

链接:https://pan.baidu.com/s/10x8SiTd8z0HFHmGnWpZ3Vw?pwd=LCKF

提取码:LCKF

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2550

    文章

    51039

    浏览量

    753094
  • 模块
    +关注

    关注

    7

    文章

    2695

    浏览量

    47433
  • 红外测距
    +关注

    关注

    4

    文章

    20

    浏览量

    14479
  • CW32
    +关注

    关注

    1

    文章

    203

    浏览量

    628
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    CW32移植Free-RTOS】CW32开发者扶持计划

    CW32配置Free-RTOS全过程,CW32开发者扶持计划
    的头像 发表于 04-18 09:38 6140次阅读
    【<b class='flag-5'>CW32</b>移植Free-RTOS】<b class='flag-5'>CW32</b>开发者扶持计划

    CW32模块使用】微波多普勒无线雷达传感器

    微波运动传感器是利用多普勒雷达原理设计的微波移动物体探测。不同于一般的红外探测,微波传感器通过通过检测物体反射的微波来探测物体的运动状况
    的头像 发表于 11-28 17:24 746次阅读
    【<b class='flag-5'>CW32</b><b class='flag-5'>模块</b>使用】微波多普勒无线雷达<b class='flag-5'>传感器</b>

    请教大神关于红外测距传感器

    我想要用2个红外距离传感器来检测一个在旋转的箱子到红外测距传感器的距离相同,二个红外
    发表于 03-25 14:21

    测距传感器原理

    的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。激光传感器必须极其精确地测定传输时间,因为光速太快。  红外线测距传感器工作原理  
    发表于 11-12 16:16

    怎样去设计一种基于红外测距传感器模块的智能小车?

    怎样去设计一种基于红外测距传感器模块的智能小车?如何对基于红外测距
    发表于 07-22 06:38

    红外线传感器测距工作原理

    红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理,进行障碍物远近的检测。红外测距
    发表于 11-02 17:58 8.4w次阅读

    红外测距传感器的原理及应用

    本文首先介绍了红外测距传感器原理,其次阐述了红外测距传感器特点,最后介绍了
    发表于 09-10 09:49 2.3w次阅读

    dfrobot红外测距模块介绍

    GP2Y0A710K是夏普红外距离传感器家族成员之一,此型号可提供最远5.5米的探测距离,属于红外测距中的高端产品,某种程度可代替昂贵的激光
    的头像 发表于 12-04 14:41 2883次阅读
    dfrobot<b class='flag-5'>红外</b><b class='flag-5'>测距</b><b class='flag-5'>模块</b>介绍

    红外传感器测距仿真Proteus的仿真图

    这是红外传感器测距仿真Proteus的仿真图,附带hex文件哦。
    发表于 12-06 09:43 36次下载

    红外测距传感器:改变未来的测量方式

    红外测距传感器:改变未来的测量方式在我们的日常生活中,距离的测量可能看起来是一个相当简单的任务,但对于许多行业和领域来说,精确、快速且可靠的距离测量是至关重要的。传统的测量方法可能会消耗大量时间
    的头像 发表于 09-12 08:30 1494次阅读
    <b class='flag-5'>红外</b><b class='flag-5'>测距</b><b class='flag-5'>传感器</b>:改变未来的测量方式

    基于CW32的RC522刷卡模块的应用

    基于CW32的RC522刷卡模块的应用
    的头像 发表于 11-02 14:53 1111次阅读
    基于<b class='flag-5'>CW32</b>的RC522刷卡<b class='flag-5'>模块</b>的应用

    基于CW32的物联网应用

    CW32】基于CW32的物联网应用
    的头像 发表于 11-02 15:55 787次阅读
    基于<b class='flag-5'>CW32</b>的物联网应用

    CW32单片机在智能马桶的应用介绍

    和调节。本文将介绍CW32单片机在智能马桶的详细应用。图:CW32的智能马桶控制板CW32单片机在智能马桶的应用介绍1.温度感应与控制智能马桶内设有温度传感器,通
    的头像 发表于 12-20 10:09 610次阅读
    <b class='flag-5'>CW32</b>单片机在智能马桶的应用介绍

    CW32模块使用 红外循迹传感器

    红外循迹传感器采用TCRT5000红外反射传感器,一种集发射与接收于一体的光电传感器,它由一个红外
    的头像 发表于 09-18 14:31 372次阅读
    <b class='flag-5'>CW32</b><b class='flag-5'>模块</b>使用 <b class='flag-5'>红外</b>循迹<b class='flag-5'>传感器</b>

    CW32模块使用 人体红外传感器

    人体红外感应模块使用的是热释电红外传感器,它是利用温度变化的特征来探测红外线的辐射,利用双灵敏元互补的方法抑制温度变化产生的干扰,提高了传感器
    的头像 发表于 12-05 15:09 150次阅读
    <b class='flag-5'>CW32</b><b class='flag-5'>模块</b>使用 人体<b class='flag-5'>红外传感器</b>