[开源硬件] Micropython开发实例之TPYBoard制作简易超声波测距仪

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 楼主| bodasister 发表于 2017-7-6 16:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
  1.实验目的

  1.学习在PC机系统中扩展简单I/O接口的方法。

  2.进一步学习编制数据输出程序的设计方法。

  3.学习超声波模块的测距原理。

  4.学习LCD5110接线方法

  5.学习TPYboard控制超声波模块测距。

  2.所需元器件

  超声波模块一个

  TPYBoardv102一块

  5110LCD显示屏一个

  数据线一条

  杜邦线若干

  3.TPYBoardv102开发板


  TPYBoardv102是一款典型的MicroPython开发板,搭载STM32F405芯片,支持DFU和SWD两种调试方式,现分为三个版本,简约版、以及分别兼容MicroPython官方板的PYBoardv1.0、PYBoardv1.1,大小64mm*54mm。功能上能完美的兼容PYBoardv1.0、v1.1的固件。是MicroPython开发和入门的不二选择!

  4.超声波模块工作原理

  (1)采用IO口TRIG触发测距,给最少10us的高电平信呈。               

  (2)模块自动发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回。

  (3)有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。

  如下图接线,VCC供5V电源,GND为地线,TRIG触发控制信号输入,ECHO回响信号输出等四个接口端。

         

  5.控制5110显示屏显示6x8字符

  先看一下LCD5110针脚含义吧(注意:LCD5110的针脚有些不一样的)

  TPYBoard的针脚与5110的针脚对应关系如下:

  1.    TPYBoard       LCD5110    memo
  2.    ————————————————————————————
  3.    # any   Pin        => RST       Reset pin (0=reset, 1=normal)
  4.    # any   Pin        => CE        Chip Enable (0=listen for input,   1=ignore input)
  5.    # any   Pin        => DC        Data/Command (0=commands, 1=data)
  6.    #   MOSI          => DIN       data flow (Master out, Slave in)
  7.    #   SCK           => CLK       SPI clock
  8.    # 3V3   or any Pin  => VCC       3.3V logic voltage (0=off, 1=on)
  9.    # any   Pin        => LIGHT     Light (0=on, 1=off)
  10.    #   GND           => GND

  还是看不明白的话,直接上针脚编号吧

  1.    TPYBoard       LCD5110    memo
  2.    ————————————————————————————
  3.    Y10        => RST       Reset pin (0=reset, 1=normal)
  4.    Y11        => CE        Chip Enable (0=listen for input, 1=ignore input)
  5.    Y9         => DC        Data/Command (0=commands, 1=data)
  6.    X8         => DIN       data flow (Master out, Slave in)
  7.    X6         => CLK       SPI clock
  8.    VCC
  9.    Y12        => LIGHT     Light (0=on, 1=off)
  10.    GND

  接线ok后,并且导入font.py文件和upcd8544.py文件,编写main.py将测到的距离显示在5110显示屏上,运行main.py就ok了。(font.py和upcd8544.py可以从官网上下载,最后会告诉下载地址)。

    6.源代码

  1. import pyb
  2. from pyb import Pin
  3. from pyb import Timer
  4. import upcd8544
  5. from machine import SPI,Pin

  6. Trig = Pin('X2',Pin.OUT_PP)
  7. Echo = Pin('X1',Pin.IN)
  8. num=0
  9. flag=0
  10. run=1
  11. def start(t):
  12.     global flag
  13.     global num
  14.     if(flag==0):
  15.         num=0
  16.     else:
  17.         num=num+1
  18. def stop(t):
  19.     global run
  20.     if(run==0):
  21.         run=1
  22. start1=Timer(1,freq=10000,callback=start)
  23. stop1=Timer(4,freq=2,callback=stop)

  24. while True:
  25.     if(run==1):
  26.         SPI = pyb.SPI(1) #DIN=>X8-MOSI/CLK=>X6-SCK
  27.         #DIN =>SPI(1).MOSI 'X8' data flow (Master out, Slave in)
  28.         #CLK =>SPI(1).SCK  'X6' SPI clock
  29.         RST    = pyb.Pin('Y10')
  30.         CE     = pyb.Pin('Y11')
  31.         DC     = pyb.Pin('Y9')
  32.         LIGHT  = pyb.Pin('Y12')
  33.         lcd_5110 = upcd8544.PCD8544(SPI, RST, CE, DC, LIGHT)
  34.         Trig.value(1)
  35.         pyb.udelay(100)
  36.         Trig.value(0)
  37.         while(Echo.value()==0):
  38.             Trig.value(1)
  39.             pyb.udelay(100)
  40.             Trig.value(0)
  41.             flag=0
  42.         if(Echo.value()==1):
  43.             flag=1
  44.             while(Echo.value()==1):           
  45.                 flag=1
  46.         if(num!=0):
  47.             #print('num:',num)
  48.             distance=num/10000*34000/2
  49.             print('Distance')
  50.             print(distance,'cm')
  51.             lcd_5110.lcd_write_string('Distance',0,0)
  52.             lcd_5110.lcd_write_string(str(distance),6,1)
  53.             lcd_5110.lcd_write_string('cm',58,1)
  54.             lcd_5110.lcd_write_string('This is a test of Distance',0,2)
  55.         flag=0
  56.         run=0

  (2)产品应用领域机器人避障、物体测距、液位检测、公共安防、停车场检测。

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