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在本篇帖子中，我们将主要介绍一种基于VL53L0x激光测距传感器的激光测距系统，该系统使用了OLED显示屏和树莓派RP2040控制器。我们将使用一块0.49英寸的超小型OLED显示屏，并通过I2C总线与RP2040通信。
所谓距离，是指我们可以测量物体与VL53L0x激光传感器之间的距离（以毫米为单位）。整个测量过程无需与传感器进行任何物理接触，仅通过无线方式即可完成。之所以选择树莓派RP2040作为控制器，是因为它价格低廉且易于获取，同时还支持Arduino和microPython两种编程语言。
本文电路将直接通过USB连接供电，使用上图所示的RP2040 Zero开发板上的USB-C接口。我们的OLED显示屏和距离传感器都将从RP2040 Zero开发板连接3.3V和GND。因此，无需担心电源转换和外部电源，所有电源均使用USB线缆传输。
传感器和OLED基础知识 我们这款小巧的0.49英寸OLED显示屏是单色的，这意味着它只能显示一种颜色。根据您购买的型号和地点，还有其他型号和颜色可供选择。使用I2C总线扫描器，我发现该OLED显示屏的地址为0x3C。您无需担心，因为它已硬编码到u8g2lib库中。
传感器名称VL53L0x是意法半导体 (ST Semiconductors) 生产的飞行时间测距传感器，这个是数据手册。该传感器的应用包括机器人、液位检测和门禁控制。
它的激光可以探测到两米以内的物体，不受反射率的影响，同时对人眼完全不可见。我使用I2C扫描器程序确定了它的I2C地址为0x29。
原理图 我们项目的原理图相当简单，如前所述，OLED 显示屏和距离传感器都使用I2C通信。因此，只需四根线即可连接两者：+3.3V、GND、SDA 和 SCL。此外，如前所述，电源通过USB-C接口供电，所以不用担心我们只需使用 RP2040 Zero开发板提供的3.3V电源即可。
I2C的SDA连接到RP2040 Zero的引脚4，SCL连接到引脚5。
准备使用 Arduino IDE 首先，请确保您的计算机上已安装 Arduino IDE版本。然后，我们将安装Waveshare提供的 RP2040 Zero 支持。为此，请复制以下URL并将其粘贴到“文件 > 首选项 > 附加开发板管理器URL”中。 - https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.0.2/package_rp2040_index.json
然后打开 Arduino IDE，依次点击“工具 > 开发板 > 开发板管理器”，输入“Waveshare”。安装 RP2040/RP2350的库。接下来，我们需要在Arduino IDE中安装两个库：“u8g2lib”（用于 OLED 显示屏）和“VL53L0x by Pololu”（用于距离传感器）。
前往“Sketch > Include library > Manage libraries”，输入“u8g2”，安装Oliver提供的库。然后输入“VL53L0x”，安装Pololu提供的库。现在就可以开始编写代码了。
代码和函数 正如文章开头所述，我们的目标是实现一个电路，用于测量传感器到物体的距离。测量结果将以毫米为单位，并以10Hz的刷新率显示在OLED屏幕上。
我的做法是编写一段代码，实时读取距离并将其打印到显示屏上，每秒执行 10 次。如果不执行此函数，处理器将空循环执行。您可以在下方查看完整的代码，其中还添加了注释以便于理解。
此外，这个显示屏要求我们先“清除缓冲区”，告诉它哪个文本应该显示在哪里，然后再“发送缓冲区”。每次迭代（每次需要更改文本时）都是如此。 - #include <Arduino.h>
- #include <U8g2lib.h>
- #include <Wire.h>
- #include <VL53L0X.h>
- VL53L0X sensor;
- U8G2_SSD1306_64X32_1F_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE); // Configure our 64x32 pixels display
- int distancemm; // varible for the distance from the VL53L0x sensor
- long oldtime; // variable for keeping track of time
- void setup() {
- u8g2.begin();
-
- Serial.begin(115200);
- sensor.setTimeout(500);
- if (!sensor.init())
- {
- Serial.println("Failed to detect and initialize sensor!");
- while (1) {}
- }
- // Start continuous back-to-back mode (take readings as
- // fast as possible). To use continuous timed mode
- // instead, provide a desired inter-measurement period in
- // ms (e.g. sensor.startContinuous(100)).
- sensor.startContinuous(50);
- }
- // fonts https://github.com/olikraus/u8g2/wiki/fntlistall#4-pixel-height (I have picked two of them for this article)
- void loop()
- {
-
- if(millis() - oldtime > 100){ // Only does anything every 100ms
- oldtime= millis();
- distancemm= sensor.readRangeContinuousMillimeters();
- Serial.println(distancemm);
-
- u8g2.clearBuffer(); // clear the internal memory
- u8g2.setCursor(0, 24);
- u8g2.setFont(u8g2_font_t0_17_tn); // choose a suitable font
- u8g2.print(distancemm);
- u8g2.setCursor(40, 24);
- u8g2.setFont(u8g2_font_9x18_mf);
- u8g2.print("mm");
- u8g2.sendBuffer(); // transfer internal memory to the display
- }
-
- }
结果 正如您在下面的图片看到的，每100毫秒读取一次距离并打印在OLED屏幕上。固定的文本“mm”不会受到周围任何物体的干扰。有一个“Serial.print”函数可以将数据发送到 Arduino IDE 的串口监视器，方便您查看和比较。
以上就是使用树莓派RP2040实现激光测距的全部内容，如果您有任何疑问，请在本帖下面留言。 | 
