基于STM32CUBEMX驱动TOF模块VL6180与VL6180X(2)----修改测量范围

概述

当使用VL6180传感器进行测距时，可以通过修改缩放因子来改变可测量的距离范围。VL6180是一种基于飞行时间原理的传感器，通过测量光信号的往返时间来确定物体与传感器之间的距离。
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默认情况下，VL6180传感器的测距范围约为0至200毫米。然而，通过调整缩放因子，您可以扩展或缩小该范围，以适应不同的应用需求。

缩放因子是一个乘法因子，用于调整传感器的测量范围。较小的缩放因子可以扩展测距范围，使传感器能够测量更远的距离，而较大的缩放因子可以缩小测距范围，使传感器适用于更近的测量。

要修改缩放因子，需要使用VL6180传感器的控制接口与其进行通信。通过发送适当的命令和参数，您可以设置所需的缩放因子值。具体的命令和参数取决于您使用的特定控制接口和驱动程序。

下面温度可以得知，主要有3种缩放，测量距离分别到20cm、40cm、60cm。

视频教程

https://www.bilibili.com/video/BV1Mj411S7p3/

样品申请

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

完整代码下载

[https://download.csdn.net/download/qq_24312945/87945856

修改缩放因子

在ST提供的en.STSW-IMG003.zip压缩包中，可以找到一个名为CodeSamples_UM.pdf的文档。在该文档中，有一个案例展示了如何修改缩放方式。通过调用函数VL6180x_UpscaleSetScaling(myDev, 2)，您可以将缩放因子设置为2，实现将测量范围扩大两倍的效果。这个案例为您提供了一个具体的示例，可以帮助您了解如何在编程中使用该函数来修改缩放因子。

VL6180x_UpscaleSetScaling

在ST提供的en.STSW-IMG003.zip压缩包中，vl6180x_api.c文件包含了VL6180x_UpscaleSetScaling函数，这个函数是用来设置设备的测距缩放因子的。

当设备进行测量时，测距缩放因子会应用于设备测得的原始距离，以扩大测量范围，但会牺牲一定的精度。

需要注意的是，在设备处于固件待机状态（自由运行）以外的状态下修改缩放因子是不安全的。这可能导致误报中断、测距范围错误等问题。

为了简化和优化原始函数，并提供更清晰和易于理解的代码结构。去除不相关的部分，由于原始函数中的某些操作在新的函数中没有被使用到，这些部分被去除以提高代码的清晰度和可读性。

修改后的代码具有更简洁、易读和易于维护的结构，同时仍然保留了修改缩放因子所需的核心操作。这种修改的目的是使代码更易于理解和实现，并提供更好的可扩展性和可重用性。

修改为所需要的函数，如下所示：

uint8_t scaling;
// RANGE_SCALER values for 1x, 2x, 3x scaling - see STSW-IMG003 core/src/vl6180x_api.c (ScalerLookUP[])
static uint16_t const ScalerValues[] = {0, 253, 127, 84};


void VL6180x_UpscaleSetScaling(uint8_t add,uint8_t new_scaling)
{
 uint8_t const DefaultCrosstalkValidHeight = 20; // default value of SYSRANGE__CROSSTALK_VALID_HEIGHT
  // do nothing if scaling value is invalid
  if (new_scaling < 1 || new_scaling > 3) 
    { return; }

    scaling = new_scaling;

VL6180X_WriteByte_16Bit(add,RANGE_SCALER,ScalerValues[scaling]);

// apply scaling on part-to-part offset
VL6180X_WriteByte(add,SYSRANGE__PART_TO_PART_RANGE_OFFSET,ptp_offset / scaling);

  // apply scaling on CrossTalkValidHeight
//  writeReg(VL6180X::SYSRANGE__CROSSTALK_VALID_HEIGHT, DefaultCrosstalkValidHeight / scaling);

VL6180X_WriteByte(add,SYSRANGE__CROSSTALK_VALID_HEIGHT, DefaultCrosstalkValidHeight / scaling);




  // This function does not apply scaling to RANGE_IGNORE_VALID_HEIGHT.

  // enable early convergence estimate only at 1x scaling
//  uint8_t rce = readReg(VL6180X::SYSRANGE__RANGE_CHECK_ENABLES);
//  writeReg(VL6180X::SYSRANGE__RANGE_CHECK_ENABLES, (rce & 0xFE) | (scaling == 1));

uint8_t rce=VL6180X_ReadByte(add,SYSRANGE__RANGE_CHECK_ENABLES);
VL6180X_WriteByte(add,SYSRANGE__CROSSTALK_VALID_HEIGHT, DefaultCrosstalkValidHeight / scaling);

}

主函数

修改后的函数如下所示，修改缩放因子为x2。

/* USER CODE BEGIN 2 */
    printf("111");

    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);    
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);    

    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);    
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);    

    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);    
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14, GPIO_PIN_RESET);    


//VL6180_4
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);    
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);            

    HAL_Delay(1);
    VL6180X_Init(VL6180X_DEFAULT_I2C_ADDR1);
    VL6180x_UpscaleSetScaling(VL6180X_DEFAULT_I2C_ADDR1,2);//缩放x2
    uint8_t id=VL6180X_Read_ID(VL6180X_DEFAULT_I2C_ADDR1);
    printf("id=%d",id);    
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
        VL6180_L1=VL6180X_Read_Range(VL6180X_DEFAULT_I2C_ADDR1);
        printf("VL6180_L1=%dmmn",VL6180_L1*2);
        HAL_Delay(1000);                
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

测试结果

测试距离为20cm结果如下所示。

审核编辑：汤梓红