御坂10032号 发表于 2024-11-6 04:44

X-NUCLEO-53L4A3 飞行时间 (ToF) 传感器 [开箱贴+ 资源整合 + 代码测试]

本帖最后由 御坂10032号 于 2024-11-6 06:29 编辑

<p><p><strong><span&nbsp;style="font-size:22px;">简介</span></strong></p></p>
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<p><p>非常荣幸能够参加这次飞行时间传感器X-NUCLEO-53L4A3&nbsp;测评。&nbsp;本次测评的最终目标是使用飞行时间传感器和其他的市面上常见的测距雷达模块进行各方面的对比，&nbsp;比如说</p></p>
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<p><p>测距的精度和距离等。</p></p>
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<p><p><span&nbsp;style="font-size:18px;"><strong>开箱照片</strong></span></p></p>
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<p><p>由于之前没有使用过ST的官方的板子，&nbsp;因此这次主要的资料的获取是根据这个包装盒上的ST的网站链接获取了。&nbsp;花了好长时间下载完了下图的资料等。</p></p>
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<p><p>原文是英文的，&nbsp;上图经过了我的重命名。</p></p>
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<p><p>解压上文的<strong>en.X-CUBE-TOF1&nbsp;</strong>后便可以根据下图的截图找到当前板载的三个测试Demo</p></p>
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<p><p>项目里提供了多种的工程环境，这里可以根据自己的环境进行选择。</p></p>
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<p><p>我这里选择的是STM32CUBE-IDE</p></p>
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<p><p>STM32CUBE-IDE的配置可以根据上图的顺序执行。&nbsp;之后根据下图配置Debug&nbsp;调试（下载）选项</p></p>
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<p><p>之后我们点击下载Run&nbsp;new&nbsp;configuration&nbsp;按钮便会将编译好的固件烧录到开发板中</p></p>
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<p><p><span&nbsp;style="font-size:22px;"><strong>飞行时间传感器简介</strong></span></p></p>
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<p><p>飞行时间（Time&nbsp;of&nbsp;Flight，ToF）传感器是一种通过测量光信号的飞行时间来确定物体与传感器之间距离的传感器。它发射一束光（通常是红外光或激光），光遇到物体后反射回传感器。传感器通过计算光从发射到返回的时间差，来确定目标的距离。</p></p>
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<p><p>ToF传感器的工作原理基于光速和飞行时间的关系，即：距离&nbsp;=&nbsp;（光速&nbsp;&nbsp;/&nbsp;飞行时间）/2</p></p>
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<p><p>这里和那种常见的超声波模块对比就是&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;距离&nbsp;=&nbsp;（声速&nbsp;&nbsp;/&nbsp;时间）/2</p></p>
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<p><p>但是X-NUCLEO-53L4A3的精度和范围远远的超过了常见的超声波模块。&nbsp;和普通的毫米波雷达。&nbsp;测距的精度可以达到毫米级别&nbsp;（下篇文章中测试）&nbsp;。官方介绍它具有精确的绝对距离测量，不受目标反射率的影响（光的反射）</p></p>
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<p><p>当我们将上述的代码烧录进入之后。&nbsp;通过串口工具（波特率460800）打开的话。可以看到以下的信息。</p></p>
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<p><p>我单独抽出来一个数据来介绍一下数据的格式</p></p>
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<p><code&nbsp;class="language-cpp">Targets&nbsp;=&nbsp;1</p>
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<p>Status&nbsp;=&nbsp;0,&nbsp;Distance&nbsp;=&nbsp;2175&nbsp;mm&nbsp;,&nbsp;Ambient&nbsp;=&nbsp;0.37&nbsp;kcps/spad,&nbsp;Signal&nbsp;=&nbsp;2.24&nbsp;kcps/spad</code></pre></p>
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<p><p>没有找到具体的说明在哪里。&nbsp;Target应该是检测到目标的数据量。&nbsp;status应该是当前测试结果的状态。&nbsp;Distance&nbsp;为距离&nbsp;Ambient&nbsp;为环境光强度强度造成的噪声（我猜测的），Signal则为当前光的反射状态。</p></p>
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<p><p>刚开始的时候烧录错了代码，然后查看了论坛其他大佬的评测贴。&nbsp;发现竟然这个飞行时间传感器还具有ST官方的GUI工具。&nbsp;等到下一个帖子里我们来复现一下GUI工具的测量和使用</p></p>
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<p><p><strong>附件（可能有用）：</strong></p></p>
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Jacktang 发表于 2024-11-6 07:27

<p>竟然这个飞行时间传感器还具有ST官方的GUI工具，，这是可能的</p>

lugl4313820 发表于 2024-11-6 10:43

<p>这三个参数，我感觉是没有理解清楚，只知道一个距离。</p>

御坂10032号 发表于 2024-11-6 12:17

lugl4313820 发表于 2024-11-6 10:43
这三个参数，我感觉是没有理解清楚，只知道一个距离。

<p>你可以试试, 应该是可以设置成多目标检测的, 其他的大概都是环境的参数数据.&nbsp; 然后反映给状态来表明当前的测量的准确度</p>

御坂10032号 发表于 2024-11-6 12:18

Jacktang 发表于 2024-11-6 07:27
竟然这个飞行时间传感器还具有ST官方的GUI工具，，这是可能的

<p>我也是整理资料的时候看到的, 也不知道那个大佬就怎么找到的</p>

wangerxian 发表于 2024-11-6 17:35

<p>能直接读传感器得参数吗？得到一个面积得距离情况。</p>

lugl4313820 发表于 2024-11-7 07:39

wangerxian 发表于 2024-11-6 17:35
能直接读传感器得参数吗？得到一个面积得距离情况。

<p>你是说3D扫描，这得有平台或者电机来做精准控制。</p>

wangerxian 发表于 2024-11-7 09:01

lugl4313820 发表于 2024-11-7 07:39
你是说3D扫描，这得有平台或者电机来做精准控制。

<p>不是，我记得ST得TOF是扫描出几x几得矩形平面距离，然后计算平均距离的。想得到这个几x几的原视值。</p>

lugl4313820 发表于 2024-11-7 10:51

wangerxian 发表于 2024-11-7 09:01
不是，我记得ST得TOF是扫描出几x几得矩形平面距离，然后计算平均距离的。想得到这个几x几的原视值。

<p>那是另外的型号，可以生成8*8的阵距。</p>

wangerxian 发表于 2024-11-7 11:57

lugl4313820 发表于 2024-11-7 10:51
那是另外的型号，可以生成8*8的阵距。

<p>哦哦哦，我以为是这个型号的传感器呢。</p>
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