ToF激光测距VL53L0X及直测干涉图样实验 / 开普饭

我用VL53L0X的本意，是打算直接测量干涉水面上的某些质点，其振幅较相干波源之振幅为相加之和，以数据观察之，可直观说明振动加强及加强区的存在；而某些质点，若调整相干波源为相等之振幅，则可见其永不振动，藉此以说明振动减弱及减弱区的存在。

初心不忘。于今日尝试后，发现VL53L0X之精确度不甚好。但VL53L0X并非易用之物，我于百度、bing、墙外没少翻找资料，另有些内容则是DataSheet里面的。

VL53L0X封装形式比较多，各种各样、琳琅满目。我用的是ATK-VL53L0X封闭，淘宝上50元一片。

一．VL53L0X激光测距模块

据说VL53L0X身上有很多专利，是一款看起来朴素、但实际很高端的测距传感器。它用激光飞行时间来测量距离。

VL53L0X自带一个激光光源和检测器，用来检测“飞行时间(ToF)”获知距离。因为光源方向性好、光锥小，不依赖反射光量(内部为单光子雪崩二极管阵列)，没有线性问题、无“双重成像”也(这会造成无法判断物体是非常远还是非常近)，因此VL53L0X更精确。少有VL53L0X的实验能说明它能否精确到1mm——但多数资料表明它能精确达到1cm以上的精度。

我的实验是，VL53L0X在大于6mm距离以上时，仍然能够正常测量、准确测量。但是，Adafruit VL53L0X Time of Flight Micro-LIDAR Distance Sensor Breakout里面则说到：“This is the 'big sister' of the VL6180X ToF sensor, and can handle about 50 - 1200 mm of range distance. If you need a smaller/closer range, check out the VL6180X which can measure 5mm to 200mm.”VL53L0X还有一个妹妹VL6180X，可以测到5毫米至200毫米范围，精度可达1mm。我去淘宝上查了下，比VL53L0X便宜得多。

二．接线、Adafruit库和代码

部分VL53L0X的封装为使用者留出了最小的4个必要的引脚，但多数为6脚均引出。

VL_INT是中断脚，VL_XSH是片选使能，这两个不用连。然后只剩下SDA、SCL及VDD和GND。在Arduino UNO/Nano上面的连线是相同的VL_SDA-SDA/A4、SCL-SCL/A5。

然后便是需要注意的事。

1．Adafruit库的安装。

Adafruit VL53L0X库的安装不能直接下载了库，然后直接放在libraries里了事，因为它有其他库的依赖，最好到IDE里安装。

然后我们会看到它依赖3个Ada的库。当然要选择Install all。

然后不但得到了包含VL53L0X的4个下载目录。它们需要联合使用。打开示例文件，进入编译。

2．编译和上传。

不论是Uno还是Nano，在编译上传的时候，经常发生上传出错、一直在上传等症状，这些问题可以通过按一下Arduino板上的复位键来解决。另外是Nano，除了把板卡设成Arduino Nano之外，还要注意尝试一下是否需要把处理器设置成ATmega328p(Older Bootloader)。有些Nano的引导程序是旧版的，有的则是新的。有人说以2018年之前和之后生产的Nano为界，总之尝试即可，即使错了，也不会损毁开发板。