简易激光测距仪
2020-09-192.6万
精华项目
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简易激光测距仪是一个基于开源硬件掌控板和VL53L0X ToF激光测距传感器的项目。它可以精确测量与被测物体的距离，并支持单次和多次测量模式。项目包括结构设计、电路连线、代码编写和设备组装等步骤。通过这个项目，孩子们可以学习到如何使用开源硬件进行简单的电子制作，同时也能提高他们的动手能力和科学兴趣。
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【项目起源】 生活学习中我们常常会用量尺直接测定两点间距离，但是当所量距离大于尺长时 ，需先标定直线再分段测量，这样容易产生误差，当然你也可以使用更大量程的直尺来测量。于是针对上述误差、量程问题，我们就使用开源硬件掌控板+VL53L0X ToF激光测距传感器制作一个简易激光测距仪。 【项目展示】  图1简易激光测距仪（启动）  图2简易激光测距仪（测量） 【功能简介】 （1）距离测量：测量与被测物体的距离。 （2）模式切换：测距仪器有两种工作模式，分别为单次测量和多次测量。 【硬件材料】
表1项目器材清单 【制作过程】 1.结构设计 此项目我们用LaserMaker设计了一个盒体的结构件，整体设计如下所示。  图3整体设计图 （1）前面板设计  图4前面板设计 前面板用于固定掌控板，同时安装固定按钮和拨码开关。 （2）侧面板设计  图5侧面板设计 后面板主要用于安装VL53L0X ToF激光测距传感器，以及为主控板烧录及供电接口。 2.相关设置 （1）编程环境部署 程序编写使用的是Mind+编程软件，此项目程序编写涉及到的硬件有掌控 、VL53L0X ToF激光测距传感器，因此在编写程序前先将这些拓展指令模块添加上。 第一步：添加掌控拓展指令集 鼠标点击拓展按钮，切换“主控板”页面，如下图6处，添加掌控板。  图6添加掌控板 第二步：添加VL53L0X ToF激光测距传感器 鼠标点击拓展按钮，切换“传感器”页面，如下图7，添加VL53L0X ToF。  图7添加VL53L0X ToF激光测距传感器 3.电路连线 为了降低成本，同时也为节省空间，此项目中没有使用到拓展板，而是直接从掌控的金手指处焊接引出端口，具体连线如下图8所示。  图8电路连线 4.代码编写 （1）主程序：系统初始化，设置显示“firing”启动中，播放一段音乐。  图9初始化程序设置 （2）子函数单次：按下按钮一次执行低精度单次测量。  图10单次函数 （3）子函数多次次：按下按钮两次执行低精度连续测量。  图11多次函数  图12cal子函数 6.设备组装 第一步：用激光切割机切除下图13所示的结构件。  图13激光切割百叶窗结构件 第二步：安装激光测距传感器，将其用螺丝固定在侧面板上如下图14所示。  图14安装激光测距传感器  图15激光传感器背面 第三步：安装按钮、掌控板、拨码开关。 用螺丝和螺母如下图所示垫高按钮对应的孔位如图16所示，再将按钮安装。  图16垫高按钮对应孔位  图17安装按钮  图18安装掌控  图19安装拨码开关 第四步：安装完成整体效果，如图20所示。  图20安装后整体效果 7. 运行测试：对系统上电按下按钮分别使用单次测量和连续测量分别读取测量数据，并进行比较。  图21运行测试——单次测量  图22运行测试——连续测量  图23运行测试——读取数据 |
