TF系列激光雷达在Arduino上的开发例程

本例程主要帮助客户快速熟悉我公司雷达，减少产品研发周期。Arduino板以UNO板和DUE板为例，分别代表只有一个串口和含有多个串口的板子。雷达以TF02为例，对于我公司的其他单点测距雷达（如TF01、TF mini、TF20等）同样适用，如果通信协议有改动，请参考程序对应做出修改即可。最终结果，用Arduino将雷达发送的数据按对应协议正确解析，并发送到PC端，通过IDE上的串口监视器显示出来。

关于Arduino的详细介绍和学习请参考以下两个网站；

中文社区：http://www.arduino.cn/

英文官网：https://www.arduino.cc/

步骤1：硬件连接

	file:///C:/Users/21/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png

我公司雷达产品线序定义为：红色+5V，黑色GND，绿色TX，白色RX；TF02供电电压为5V，所以直接连接Arduino板的5V和GND即可，其他雷达请查阅产品规格书，确保供电正常；串口通信连接需要注意，对于ArduinoUNO板雷达的TX端接板子的pin 2口（软串口Serial1的RX），雷达的RX端接板子的pin 3口（软串口Serial1的TX），这个跟后文中的程序编写有关；对于Arduino DUE板雷达的TX端接板子的RX1口，雷达的RX端接板子的TX1口。

图1.TF02与uno板的接线图

file:///C:/Users/21/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.png
图2.TF02与DUE板的接线图

步骤2：程序编写

该例程功能的实现至少需要两个串口，一个接受雷达的数据，另一个用于将数据输出到电脑端显示出来。可以复制以下代码粘贴到IDE程序编辑窗口，也可直接打开相应附件文件。

/*本程序为TF02产品标准输出协议的在arduino上的解析例程

  数据包格式为0x59 0x59 Dist_L Dist_H  Strength_L  Strength_H Sequence_L  Sequence_H  CheckSum_L

  详细说明见产品规格书

  对于只有一个串口的arduino板，使用软件虚拟串口的函数如：UNO板

*/  

#include<SoftwareSerial.h>//软串口头文件

SoftwareSerialSerial1(2,3); //定义软串口名称为Serial1，并把pin2定为RX，pin3定为TX

/*对于有多个串口的arduino板如DUE板，注释掉上面两段代码，直接使用Serial1串口*/

int dist;//雷达实测距离值

int strength;//雷达信号强度

int check;//校验数值存放

int i;

int uart[9];//存放雷达测量的数据

const intHEADER=0x59;//数据包帧头

void setup()

{

  Serial.begin(9600);//设置arduino与电脑连接串口的波特率

  Serial1.begin(115200);//设置雷达与arduino连接串口的波特率

}

void loop()

{

  if (Serial1.available())//查看串口是否有数据输入

  {

    if(Serial1.read()==HEADER)//判断数据包帧头0x59

    {

      uart[0]=HEADER;

      if(Serial1.read()==HEADER)//判断数据包帧头0x59

      {

        uart[1]=HEADER;

        for(i=2;i<9;i++)//存储数据到数组

        {

          uart=Serial1.read();

         }

       check=uart[0]+uart[1]+uart[2]+uart[3]+uart[4]+uart[5]+uart[6]+uart[7];

        if(uart[8]==(check&0xff))//按照协议对收到的数据进行校验

        {

          dist=uart[2]+uart[3]*256;//计算距离值

          strength=uart[4]+uart[5]*256;//计算信号强度值      

          Serial.print("dist = ");

          Serial.print(dist);//输出雷达测试距离值

          Serial.print('\t');

          Serial.print("strength =");

          Serial.print(strength);//输出信号强度值

          Serial.print('\n');

        }

      }

    }

  }

}

步骤3：数据查看

将程序上传到Arduino板，打开串口监视器，即可看到雷达实时探测的距离值和相应的信号强度，如图3；

另外也可以在串口绘图器上查看数据曲线，但是要把上述有关串口打印（Serial.print）的代码修改一下：

//        Serial.print("dist = ");

          Serial.print(dist);//输出雷达测试距离值

          Serial.print(' ');

//        Serial.print("strength = ");

          Serial.print(strength);//输出信号强度值

          Serial.print('\n');

重新编译上传到Arduino板，打开串口绘图器即可看到代表dist和strength的两条曲线，如图4。

file:///C:/Users/21/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.png

图3.雷达数据在串口监视器上的显示

file:///C:/Users/21/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.png

图4.雷达数据在串口绘图器上的图像