GD32F470_VL53L0X激光测距传感器模块移植

2.15 VL53L0X激光测距传感器

VL53L0X是 ST 公司推出的新一代 ToF 激光测距传感器，采用了第二代 FlightSenseTM技术，利用飞行时间（ToF）原理，通过光子的飞行来回时间与光速的计算，实现测距应用。较比上一代 VL6180X，新的器件将飞行时间测距长度扩展至 2 米，测量速度更快，能效更高。除此之外，为使集成度过程更加快捷方便， ST 公司为此也提供了 VL53L0X 软件 API（应用编程接口）以及完整的技术文档，通过主 IIC 接口，向应用端输出测距的数据，大大降低了开发难度。

2.15.1 模块来源

采购链接：
VL53L0X V2激光测距传感器模块 ToF飞行时间测距 配套光学盖片
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/15Ld90aG1VC0y_xp120UbZg
提取码：qydr

2.15.2 规格参数

工作电压： 2.6 ~ 3.5 V
温度范围:2m
通信协议：I2C
I2C地址：0X52
管脚数量：6 Pin（2.54mm间距排针）
温度范围:2m
通信协议：I2C
I2C地址：0X52
管脚数量：6 Pin（2.54mm间距排针）

2.15.3 移植过程

我们的目标是在梁山派GD32F470上能够实现测量距离的功能。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。

2.15.3.1 查看资料

VL53L0X飞行时间测距传感器是新一代激光测距模块，VL53LOX是完全集成的传感器，配有嵌入式红外、人眼安全激光，先进的滤波器和超高速光子探测阵列，测量距离更长，速度和精度更高。
VL53L0X的感测能力可以支持各种功能，包括各种创新用户界面的手势感测或接近检测，扫地机器人、服务性机器人的障碍物探测与防撞系统，家电感应面版、笔记本电脑的用户存在检测或电源开关监控器，以及无人机和物联网(IoT)产品等。

2.15.3.2 引脚选择

该模块有3个引脚，具体引脚连接见 表2.15.3.2 各引脚连接。

案例接线示意图

2.15.3.3 移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与上一节相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_VL53L0X.c与bsp_VL53L0X.h。见2.2.3.3 移植至工程。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。

2.15.4 移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

/********************************************************************************
  * 文 件 名: main.c
  * 版 本 号: 初版
  * 修改作者: LC
  * 修改日期: 2022年04月24日
  * 功能介绍:          
  ******************************************************************************
  * 注意事项:
*********************************************************************************/

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "sys.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_VL53L0X.h"


extern VL53L0X_Dev_t vl53l0x_dev;//设备I2C数据参数

/************************************************
函数名称 ： main
功    能 ： 主函数
参    数 ： 无
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
int main(void)
{
    uint8_t mode = 2;//0：默认;1:高精度;2:长距离;3:高速
    VL53L0X_Error Status=VL53L0X_ERROR_NONE;//工作状态
    
        nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);   // 优先级分组
    systick_config();                                                          // 滴答定时器初始化
        usart_gpio_config(9600U);                                                  // 串口0初始化
        printf("start\r\n");
    
        while(vl53l0x_init(&vl53l0x_dev))//vl53l0x初始化
        {
        printf("VL53L0X Error!!!\n\r");
        delay_1ms(500);
        }
        printf("VL53L0X OK\r\n");
    
        while(vl53l0x_set_mode(&vl53l0x_dev,mode))//配置测量模式
        {
        printf("Mode Set Error\r\n");
                delay_1ms(500);
        }

    while(1) 
        {
         if(Status==VL53L0X_ERROR_NONE)
         {
            //执行单次测距并获取测距测量数据
            Status = VL53L0X_PerformSingleRangingMeasurement(&vl53l0x_dev, &vl53l0x_data);
            printf("d: %4imm\r\n",vl53l0x_data.RangeMilliMeter);//打印测量距离
        }
        else
        {
           printf("error\r\n");
        }
        delay_1ms(500);
    }
}

移植现象：在距离20cm处摆放障碍物，输出前方障碍物的距离。

移植成功示例，见文件2.15.4-1 。