激光测距传感器程序编写，原理、应用与实例解析

• 时间：2024-06-13 18:37:39
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随着科技的不断发展，激光测距传感器已经成为了许多领域中不可或缺的工具。本文将详细介绍激光测距传感器的原理、应用以及程序编写的相关知识，帮助大家更好地理解和利用这一技术。

一、激光测距传感器原理

激光测距传感器是一种利用激光脉冲进行测量距离的装置。其工作原理是：向目标发射一束短脉冲激光束，然后接收从目标反射回来的长脉冲激光束。通过计算两束激光束之间的时间差，可以精确地测量出目标与传感器之间的距离。

二、激光测距传感器应用

1. 机器人导航：激光测距传感器可以为机器人提供精确的距离信息，帮助机器人实现自主导航和避障功能。

2. 三维扫描：通过多束激光束同时测量物体表面的距离，可以构建出物体的三维模型，广泛应用于制造业、建筑业等领域。

3. 环境监测：激光测距传感器可以实时监测环境中的距离变化，适用于气象观测、地质勘探等领域。

4. 家庭安防：激光测距传感器可以用于家庭安防系统，如自动感应门、智能家居等，提高家庭安全性能。

三、激光测距传感器程序编写实例解析

以下是一个简单的Python代码示例，用于控制基于STM32F103C8T6单片机的激光测距传感器模块。代码首先初始化串口通信，然后设置激光测距模块的相关参数(如工作模式、测量范围等),最后循环读取距离数据并通过串口输出。

```python

import serial

import time

from machine import I2C, Pin

from struct import pack_into

from fpioa_manager import *

from board import board_info

from mpu6050 import MPU6050

from lcd import LCD

from laser_sensor import LaserSensor

# 初始化串口通信

uart = UART(UART.UART1, 115200)

uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1)

time.sleep(1)

# 初始化I2C总线

i2c = I2C(I2C.I2C0,freq=400000)

i2c_scl_hs = Pin(GPIO_NUM_19, Pin.OUT)

i2c_scl_hs.value(1)

i2c_sda = Pin(GPIO_NUM_21, Pin.IN)

i2c_sda.value(0)

i2c.deinit()

i2c.init(I2C.MASTER, baudrate=100000)

time.sleep(1)

LCD.init()

LaserSensor.init()

while True:

d = i2c.recvbytes(0x76,10) # 接收数据地址+长度(共10字节)

d = bytes([d[0]] + [d[i] << (8*i) for i in range(1,len(d)-1)]) # 将高位字节移到低位字节前面(补齐字节) # 从设备读取数据后解包成一个完整的32位整型数 adc_result = i2c.readbyte(0x75) # 从设备读取一个字节数据 adc_result >>= 4 # 将高4位右移至低4位上 adc_result &= 0xF # 将高4位清零 adc_result = (adc_result | (b<<4)) & 0xFF # 将要读的数据放到结果的高4位上 adc_result = (adc_result & 0xF)| (a<<4) & 0xFF # 将要读的数据放到结果的低4位上 adc_result = adc_result & 0xFF # 将要读的数据放到结果的低四位上 adc_result = (adc_result & 0xFF)+((b>>4)*16) & 0xFF # 将高4位乘以16加到结果上 adc_result = (adc_result>>4)& 0xFF # 将结果右移一位并取低四位上的值 adc_result = adc_result >> 4 # 将结果右移一位并取低四位上的值 adc_result = ((adc_result & 0xFFE)|((b & 0xFFE)>>8))& 0xFFF # 将要读的数据放到结果的高四位上，并将要读的数据放到结果的高八位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 将要读的数据放到结果的高四位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 将要读的数据放到结果的高四位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 将要读的数据放到结果的高四位上 adc_result = (adc_result>>8)& 0xFF # 将结果右移一位并取低四位上的值 adc_result = (adc_result>>8)+(a&0xFF) & 0xFF # 将结果右移一位并取低四位上的值加上高8位上的值 adc_result = (adc_result>>8)+((b&0xFF)>>8)+((a&0xFF)<<8)& 0xFFF # 将要读的数据放到结果的高四位上，并将要读的数据放到结果的高八位上，将要读的数据放到结果的低8位上 adc_result = adc_result & 0xFFF # 将要读的数据放到结果的高四位上 adc_result = adc_result >> 8 # 将结果右移一位并取低四位上的值 while not i2c.readbyte(address): pass # 如果设备未准备好，等待一段时间后再尝试读取 data += i2c.readbyte(address)*3/4 + i2c.readbyte(address+1)*3/275 + i2c.readbyte(address+2)*3/131 + i2c.readbyte(address+3)*3/9375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/375 *3/ data >>=8; while not i2c.readbyte(address+4): pass # 如果设备未准备好，等待一段时间后再尝试读取 data += i2c.readbyte(address+4)*4 while not i2c.readbyte(address+8): pass # 如果设备未准备好，等待一段时间后再尝试读取 data += i2c.readbyte(address+8)*8 LCD.setColor(red,green,blue);LCD.drawString("Distance=%dcm"%data);time.sleep(1); i2c_sda.value(1);i2c_scl_hs.value(0);LCD.clear();time.sleep(1);i2c_sda.value(0);