Návod k použití ultrazvukového snímače SonicMEMS US5 Grove
PRACOVNÍ MECHANISMUS
Model
Systém US5 má 3 pracovní režimy: režim IO, režim UART a režim UART REQ.
Všechny výstupní frekvence jsou 100 Hz.
- IO režim: Když je US5 zapnutý, výchozí je režim IO. Když je rozpoznán měkký materiál, výstup TX je nízký; když je rozpoznán tvrdý materiál, je výstup TX vysoký. Výstupní frekvence je 100Hz.
- Režim UART: Když US5 vstoupí do režimu UART, vydá specifikovaná data podle komunikačního protokolu. Výstupní frekvence je 100Hz.
- Režim UART: Uživatel odešle příkaz k dotazu na výsledky výstupu. Maximální frekvence dotazování je 100 Hz
Princip měření
Tento produkt je založen na principu ultrazvukové doby letu (ToF) a je vybaven související akustikou, elektřinou a návrhem algoritmů a realizuje vysoce přesné měření vzdálenosti prostřednictvím energetického rozdílu ultrazvukových echo signálů na povrchu různých materiálů. a vydávají informace o vzdálenosti na milimetrové úrovni a hodnotu energetické intenzity ozvěny a mohou také vydávat příznakové bity pro rozlišení měkkých a tvrdých materiálů.
SYSTÉMOVÁ KOMUNIKACE
Komunikační mechanismus
US5 komunikuje příkazy a data s externími zařízeními přes sériový port. Když externí zařízení odešle systémový příkaz do US5, US5 vyřeší systémový příkaz a vrátí odpovídající zprávu s odpovědí. Podle obsahu příkazu přepne US5 odpovídající pracovní stav. Podle obsahu zprávy může externí systém zprávu analyzovat a získat data odpovědi.
Poznámka: Datová komunikace US5 využívá režim little-endian, nejméně významné bity
OBR. 1 SYSTÉMOVÁ KOMUNIKACE US5
Komunikační protokol
GRAF 1 KOMUNIKAČNÍ DATOVÝ PROTOKOL US5
| Záhlaví paketu | Příkazový kód | Délka odezvy | Datový segment | Zkontrolujte kód |
| 2 bajtů | 1 bajtů | 1 bajtů | … | 1 bajtů |
Příkazová zpráva a pracovní zpráva jsou formulovány podle datového protokolu v tabulce 1 a komunikační přenosová rychlost je 115200.
Příkazová zpráva
Externí systém může nastavit odpovídající pracovní stav US5 a získat odpovídající data odesláním souvisejících systémových příkazů. Systémové příkazy vydané US5 externím jsou následující:
GRAF 2 SYSTÉMOVÝ PŘÍKAZ US5
| Příkaz systému | Popis | Režim odpovědí |
| 0x40 | Resetujte modul | Žádná odezva |
| 0xF8 | Nastavte do režimu IO | Jediná odpověď |
| 0xFE | Nastavte režim UART | Jediná odpověď |
| 0xFA | Nastavte režim UART REQ | Jediná odpověď |
| 0xFC | Získávání dat měření v UART REQmode | Jediná odpověď |
Nastavení režimu IO:
Nastavení režimu UART:
Nastavení režimu UART REQ:
Získání dat měření v režimu UART REQ:
Zpráva s odpovědí
Zpráva odpovědi je zpráva vrácená systémem podle přijatého příkazu. Různé příkazy mají různý obsah odpovědi ve zprávě s odpovědí a zpráva s odpovědí je jediná odpověď; Žádná odpověď znamená, že systém správně nepřijal a neanalyzoval systémový příkaz
Zpráva s odpovědí:
- Data: Kód příkazu v příkazové zprávě analyzovaný US5: 0xF8, 0xFE v grafu 2.
Datová zpráva
Datová zpráva je zpráva, že systém vydává výsledky měření, které budou na výstupu s frekvencí 100 Hz v režimu UART. V režimu UART REQ je při každém odeslání příkazu 0xFC vrácen výsledek měření.
- Data: Význam je následující:
GRAF 3 VÝZNAM DATOVÉHO SEGMENTU DATOVÉ ZPRÁVY
| Záhlaví paketu | Hodnota vzdálenosti | Hodnota intenzity |
| 1 bajtů | 2 bajtů | 1 bajtů |
- Deka znamení: 1 znamená s přikrývkou, 0 znamená bez přikrývky;
- Hodnota vzdálenosti: jednotka je mm;
- Hodnota intenzity: číselná hodnota představující sílu ultrazvukového signálu
Napřampten:
Analýza segmentu dat:
- Deka nebyla detekována (0x00);
- Vzdálenost je 37 mm (0x25 + 0x00<<8);
- Hodnota intenzity je 150 (0x96).
Kalibrace frekvence
Frekvence ultrazvukového měniče byla zkalibrována ve výrobě a obvykle ji není třeba znovu kalibrovat. V případě potřeby lze umístit předmět z tvrdého materiálu 19 mm před čelní plochu modulu, jako je ocelový plech, dřevěná deska atd., a zajistit, aby čelní plocha byla rovnoběžná s rovinou předmětu z tvrdého materiálu a poté postupujte podle následujících kroků.
- Odeslání příkazu režimu kalibrace
Všimněte si, že tato instrukce musí být odeslána třikrát za sebou, aby došlo k paketu odpovědi. - Spuštění příkazu režimu kalibrace:
- Zkontrolujte, zda je kalibrace dokončena:
- Odpověď na dotaz pro dokončení kalibrace:
Hodnota 0 znamená, že kalibrace není dokončena, zatímco hodnota 1 znamená, že kalibrace je dokončena.
Zkontrolujte kód
Kontrolní kód používá k ověření aktuálního datového paketu akumulaci jednoho bajtu. Kontrolní operace se neúčastní pouze samotný kontrolní kód. Vzorec řešení kontrolního kódu je:
Kontrolní součet = PŘIDAT??????(????) ?? = 1,2, …, ????�
PŘIDAT?????? je akumulační vzorec, což znamená akumulovat čísla od dolního indexu 1 po konec v prvku
POZOR
- V kritickém bodě rozsahu může dojít ke skoku ve výstupním výsledku a hostitelská strana musí data posoudit.
- Vyhněte se stříkající vodě v prostředí používání, které způsobí abnormální výsledky výstupu.
REVIZE
| Datum | Verze | Spisovatel | Obsah |
| 2021-12-09 | 0.1.0 | Lev | 1. vydání |
| 2022-02-10 | 0.1.1 | 1) Přidejte example analýzy datových paketů; 2) Kontrolní kód znamená, že se změnil z ADD8 na CS | |
| 2022-11-24 | 0.2.0 | 1) Přidejte pokyny pro reset2) Přidejte popis režimu UART REQ3) Přidejte pokyny pro kalibraci frekvence |
Dokumenty / zdroje
 |
Ultrazvukový snímač SonicMEMS US5 Grove [pdfNávod k obsluze SMS812, US5, US5 Grove Ultrasonic Sensor, Grove Ultrasonic Sensor, Ultrasonic Sensor, Sensor |