????????各位電子愛好者與行業(yè)伙伴們注意啦!ST板卡評測系列活動開始啦!該系列活動將通過ST中文論壇板卡申請用戶對各類板卡的真實體驗和評測文章分享,從多個維度、全方位深入剖析ST相關(guān)產(chǎn)品的性能表現(xiàn)與實際應用場景,為用戶了解和選用板卡提供極具實用價值的參考。
智能存在檢測:P-NUCLEO-53L8A1 – 8x8多區(qū)域飛行時間傳感器的板卡評測活動推出后,廣大網(wǎng)友踴躍參與,涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀的評測投稿。本期為大家分享論壇網(wǎng)友BinWin的精彩評測內(nèi)容。

P-NUCLEO-53L8A1開發(fā)板及VL53L8CX傳感器其核心功能、應用場景、技術(shù)亮點及評測方向已在前期活動招募文中詳細說明,想快速了解細節(jié)的朋友,可回顧免費申請 |【板卡評測】P-NUCLEO-53L8A1 – 8x8多區(qū)域飛行時間傳感器一文,這里不再贅述。本期我們聚焦論壇網(wǎng)友BinWin的實測體驗,他不僅完成了多區(qū)測距精度、抗環(huán)境光干擾、低功耗模式等必做項目驗證,還深入探索了“存在檢測”這一選做方向,帶來了從基礎性能到場景落地的完整測評內(nèi)容。
BinWin的評測內(nèi)容
開箱體驗
搞電子的應該都玩過超聲測距,比較便宜的一種模塊,根據(jù)聲波往返時間來測算距離。ToF則是一種使用光脈沖的往返時間來測算距離。ST的這款ToF傳感器更是具備多區(qū)測量,最大支持8*8的測量區(qū)域,有點紅外點陣的感覺。
P-NUCLEO-53L8A1包含了一個STM32F401RE開發(fā)板和一個X-NUCLEO-53L8A1傳感器擴展板,開箱即用。
底板出廠是帶了固件的,由于底板做了其他測試使用,就需要重新燒錄測試固件。好在上位機軟件包中是有固件的,使用STM32CubeProgramer燒錄即可。發(fā)現(xiàn)有至少2個軟件可以支持該開發(fā)套件,其中一個如下: 智能存在檢測解決方案 - 意法半導體
接下來就開機測試。首次運行將板卡稍稍對正墻壁放置后獲取了如下數(shù)據(jù),可以看到各區(qū)數(shù)據(jù)相差不大,且板卡靜止片刻后,數(shù)據(jù)即穩(wěn)定。

接下來換個姿勢,看看距離準確度,如下圖測得距離平均約14.5吧。

此時用尺子測量實際記錄如下,擺放不夠橫平豎直,傳感器數(shù)據(jù)自然也各區(qū)差距稍稍明顯。整體還行,實際和電測比較接近。畢竟還有燈光和附件墻壁的影響。

說到燈光,關(guān)閉電燈來看下剛才位置的數(shù)據(jù)如下圖,可以看到相近度極高,確實抗光干擾優(yōu)秀,毫米級測距佳品。

接下來看下不同距離的結(jié)果。首先拉長測試距離到2米左右。如圖是屋頂?shù)桨蹇ǖ木嚯x。從顏色分布可以看出各區(qū)數(shù)據(jù)是很接近的。實際距離目測也沒有明顯誤差。

距離在加碼,測客廳的一段距離,根據(jù)地磚估算距離在3.6米。傳感器反饋的數(shù)據(jù)如下。已經(jīng)不能獲得全部區(qū)域的數(shù)據(jù),但不得不說,有數(shù)據(jù)的區(qū)域還是不錯的。畢竟實際距離也是估算。不過也得出結(jié)論,距離越遠能夠返回的數(shù)據(jù)也越少,并且測距過程中,對周邊物體比較敏感,會影響目標距離。

從以上測試能夠看出這款傳感器的特色確如宣傳,多區(qū)測量數(shù)據(jù),穩(wěn)定性較好,可測量距離長,抗光干擾強。
特性與應用場景
官方的一些demo場景如下:
這幾個短視頻分享了單人、多人的存在檢測,以及休眠低功耗喚醒的例子。如果單純只看傳感器的手冊,確實不容易和這個視頻的應用聯(lián)系起來,接下來實際體驗一下。
用到的軟件還是上次測距使用的en.STSW-IMG048,是有其他功能可以發(fā)掘的。可以從以下菜單進行選擇。

首先體驗下比較形象的例子,將物體追蹤用眼動來體現(xiàn)。語言已經(jīng)無法表達,需要看視頻。把傳感器固定放置,然后我在傳感器的可視區(qū)域來回移動,或者使用手掌左右移動。

可以清楚的看到測距數(shù)據(jù)的動態(tài)更新,同時由于物體和背景景深不一致,距離也就體現(xiàn)出來了。詳細如下:

從官方宣傳視頻可以看到有小人像移動的演示,這里的菜單內(nèi)也有,并且標記了坐標。面對傳感器,對中向左就是X方向的正值,Z值越大則人像距離發(fā)射區(qū)域越遠。

以上是單個數(shù)據(jù)分析的呈現(xiàn),還支持同時使用該數(shù)據(jù)做不同展示,如下將兩個窗口都打開,再次移動我自己來觀察分析結(jié)果。

傳感器本身的數(shù)據(jù)刷新速率不低,能夠比較快速的捕捉到物體移動。通過移動檢測,就能產(chǎn)生入侵激活休眠,可見低功耗也有考慮在內(nèi),確實比較牛逼。接下來研究下以上內(nèi)容的實現(xiàn)過程。
動向追蹤
從目錄中可以找到基于VL53Lxx傳感器的插件API

還有針對此應用的一些處理,比如指令通信,這也是上位機獲取數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。

有意思的是,代碼中還有打印了擬真的小人像,也就是串口助手也可以看到比較形象的檢測結(jié)果。

通過查看代碼,提取了指令出來如下,比如查詢“name” 和“version”。

然后使用“enable”指令開啟傳感器檢測,從接受框就看到打印的小人了。

是不是感覺很有趣。然后呢,突發(fā)奇想,我的兩個顯示器畫面是不是可以通過傳感器來切換呢,比如檢測到向左移動,就把電影窗口移動到左邊顯示器,反之移動到右邊。實際看了下傳感器數(shù)據(jù),由于所處環(huán)境限制,只能傳感器放高一點,用手靠近來觸發(fā)。說干就干,正好最近有個qt程序用到串口,改改接收就行了。測試了下也算是達到目的了。視頻如下:
原理就是設定一個距離范圍,在此范圍內(nèi)才能觸發(fā)該功能。然后是左移和右移的判斷,根據(jù)結(jié)果執(zhí)行模擬鍵盤輸入就實現(xiàn)了。
總結(jié)一下,ST的這款ToF傳感器不單單是一個高性能、較準確的ToF,多區(qū)測量更是擴大了應用場景,抗強光干擾的優(yōu)化也是錦上添花。大家可以探索更多玩法。
ST ToF工程師總結(jié):
感謝BinWin的評測分享!這個深度評測做得非常扎實。BinWin選擇用不同距離測距、開關(guān)燈環(huán)境對比、可視區(qū)移動追蹤等進行測試,體現(xiàn)了VL53L8CX在復雜光照下的精準抗干擾能力、毫米級測量的穩(wěn)定性,以及低功耗喚醒特性在終端應用中的快速落地能力。使用X-NUCLEO擴展板和GUI工具快速實現(xiàn)多目標動向追蹤,體現(xiàn)了ST開發(fā)套件的即用性優(yōu)勢!
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原文標題:評測分享|ST P-NUCLEO-53L8A1:從存在檢測到屏幕切換,ToF傳感器還能這么玩?
文章出處:【微信號:STMChina,微信公眾號:意法半導體中國】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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