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Lección 21: Sensor de distancia Micro-LIDAR Time of Flight (VL53L0X)

En esta lección, aprenderás a usar el Raspberry Pi Pico W para medir distancias con el sensor de distancia Micro-LIDAR Time of Flight VL53L0X. Te guiaremos en la configuración de la comunicación I2C entre el Raspberry Pi Pico W y el sensor, y luego exploraremos cómo configurar los ajustes del sensor para obtener un rendimiento óptimo. También aprenderás a ajustar el presupuesto de tiempo de medición y los períodos de pulso VCSEL para mejorar la precisión y el alcance.

Componentes Requeridos

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí tienes el enlace:

Nombre	ARTÍCULOS EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Sensor Universal Maker	94	BUY

También puedes comprarlos por separado desde los siguientes enlaces.

Introducción del componente	Enlace de compra
Raspberry Pi Pico W	-
Sensor de distancia Micro-LIDAR Time of Flight (VL53L0X)	Comprar
Placa de Pruebas	Comprar

Conexión

Código

Nota

Abre el archivo 21_vl53l0x_module.py en la ruta universal-maker-sensor-kit-main/pico/Lesson_21_VL53L0X_Module o copia este código en Thonny, luego haz clic en «Ejecutar Script Actual» o simplemente presiona F5 para ejecutarlo. Para tutoriales detallados, consulta Abrir y Ejecutar Código Directamente.
Aquí debes usar el archivo vl53l0x.py, asegúrate de que esté cargado en el Pico W. Para un tutorial detallado consulta Cargar las Bibliotecas en Pico.
No olvides seleccionar el intérprete «MicroPython (Raspberry Pi Pico)» en la esquina inferior derecha.

import time
from machine import Pin, I2C
from vl53l0x import VL53L0X

print("setting up i2c")
id = 0
sda = Pin(20)
scl = Pin(21)

i2c = I2C(id=id, sda=sda, scl=scl)

print(i2c.scan())

# print("Creando objeto vl53lox")
# Crea un objeto VL53L0X
tof = VL53L0X(i2c)

# Pre: 12 a 18 (inicializado en 14 por defecto)
# Final: 8 a 14 (inicializado en 10 por defecto)

# el presupuesto de tiempo de medición es un valor en ms, cuanto más largo el presupuesto, más precisa es la lectura.
presupuesto = tof.measurement_timing_budget_us
print("Budget was:", budget)
tof.set_measurement_timing_budget(40000)

# Establece el período de pulso VCSEL (láser de emisión superficial de cavidad vertical)
# para el tipo de período dado (VL53L0X::VcselPeriodPreRange o VL53L0X::VcselPeriodFinalRange)
# al valor dado (en PCLKs). Períodos más largos aumentan el alcance potencial del sensor.
# Los valores válidos son (solo números pares):

# tof.set_Vcsel_pulse_period(tof.vcsel_period_type[0], 18)
tof.set_Vcsel_pulse_period(tof.vcsel_period_type[0], 12)

# tof.set_Vcsel_pulse_period(tof.vcsel_period_type[1], 14)
tof.set_Vcsel_pulse_period(tof.vcsel_period_type[1], 8)

while True:
    # Inicia la medición de distancia
    print(tof.ping() - 50, "mm")

    time.sleep_ms(100)  # Pequeña pausa de 0.1 segundos para reducir el uso de la CPU

Análisis del Código

Configuración de la interfaz I2C:

El código comienza importando los módulos necesarios e inicializando la comunicación I2C. El módulo machine se utiliza para configurar I2C con los pines correctos del Raspberry Pi Pico W.

Para más información sobre la librería vl53l0x, visita kevinmcaleer/vl53l0x.
```
import time
from machine import Pin, I2C
from vl53l0x import VL53L0X

print("setting up i2c")
id = 0
sda = Pin(20)
scl = Pin(21)
i2c = I2C(id=id, sda=sda, scl=scl)
print(i2c.scan())
```
Creación del objeto VL53L0X:

Se crea un objeto de la clase VL53L0X. Este objeto se utilizará para interactuar con el sensor VL53L0X.
```
tof = VL53L0X(i2c)
```
Configuración del presupuesto de tiempo de medición:

Se configura el presupuesto de tiempo de medición. Esto determina cuánto tiempo tarda el sensor en realizar una medición. Un presupuesto de tiempo más largo permite lecturas más precisas.
```
budget = tof.measurement_timing_budget_us
print("Budget was:", budget)
tof.set_measurement_timing_budget(40000)
```
Configuración de los períodos de pulso VCSEL:

Aquí se configuran los períodos de pulso para el VCSEL (Láser de Emisión Superficial de Cavidad Vertical). Esto afecta al alcance y la precisión del sensor.
```
tof.set_Vcsel_pulse_period(tof.vcsel_period_type[0], 12)
tof.set_Vcsel_pulse_period(tof.vcsel_period_type[1], 8)
```
Bucle de medición continua:

El sensor mide continuamente la distancia y la imprime. Se utiliza el método ping() de la clase VL53L0X para obtener la distancia en milímetros. Se añade una pequeña pausa para reducir el uso de la CPU.
```
while True:
    print(tof.ping() - 50, "mm")
    time.sleep_ms(100)
```