Arduino Nano R4の活用 ⑫ I2C 距離センサVL53L4CD

 Arduino Nano R4のI2Cバスに気圧センサLPS22HB、湿度・温度センサHS3003をつないで、Wireライブラリでセンサ・データを読みだしました。

 HS3003と同じくArduinoから提供されている距離センサVL53L4CDをつなぎます。

環境

  • Arduino IDE;2.3.5
  • Windows11;24H2
  • Arduino Nano R4 1.5.1 PCはマザーボードのUSBポートから直接つなぐ。

接続

 Arduino Nano R4のQWIICコネクタにつなぎます。単独でもよいのですが、ここではHS3003ボードのコネクタにつなぎます。どちらのボードも二つのコネクタを搭載しています。

 scannerで、デバイスを検索します。

  (引用)How to Scan and Detect I2C Addresses

// SPDX-FileCopyrightText: 2023 Carter Nelson for Adafruit Industries
//
// SPDX-License-Identifier: MIT
// --------------------------------------
// i2c_scanner
//
// Modified from https://playground.arduino.cc/Main/I2cScanner/
// --------------------------------------

#include <Wire.h>
// Set I2C bus to use: Wire, Wire1, etc.
#define WIRE Wire1

void setup() {
  WIRE.begin();

  Serial.begin(9600);
  while (!Serial)
     delay(10);
  Serial.println("\nI2C Scanner");
}


void loop() {
  byte error, address;
  int nDevices;

  Serial.println("Scanning...");

  nDevices = 0;
  for(address = 1; address < 127; address++ )
  {
    // The i2c_scanner uses the return value of
    // the Write.endTransmisstion to see if
    // a device did acknowledge to the address.
    WIRE.beginTransmission(address);
    error = WIRE.endTransmission();

    if (error == 0)
    {
      Serial.print("I2C device found at address 0x");
      if (address<16)
        Serial.print("0");
      Serial.print(address,HEX);
      Serial.println("  !");

      nDevices++;
    }
    else if (error==4)
    {
      Serial.print("Unknown error at address 0x");
      if (address<16)
        Serial.print("0");
      Serial.println(address,HEX);
    }
  }
  if (nDevices == 0)
    Serial.println("No I2C devices found\n");
  else
    Serial.println("done\n");

  delay(5000);           // wait 5 seconds for next scan
}

 実行すると、0x5dはLPS22HB、0x44はHS3003、0x29VL53L4CDです。

 VL53L4CDのデータシートには 0x52と書かれています。

 この読みだしは、失敗することがありました。そこで、VL53L4CDボードだけをつないで、scannerを実行すると、失敗するときはi2cデバイスが見つからないと出ます。成功するときは、0x29が見つかります。

 成功する条件は、USBケーブルをコネクタにつなぎなおしたときが多いです。失敗するときはボード上のリセット・スイッチを押しても失敗します。

 失敗する理由は不明でしたので、このボードだけかもしれませんし、そうでないかもしれません。

 なので、以下の内容も、失敗しなかったときの結果です。

距離センサVL53L4CDのボード

 利用したVL53L4CDのボードはArduinoの製品で、HS3003と同じくスイッチサイエンスから入手しました。

  Modulino Distance

距離センサVL53L4CDの主なスペック

  • センサの名称 VL53L4CDV0DH/1
  • 動作電圧 2.6~3.5V
  • 消費電流 40mA(ピーク。測定時の電流24mA、I2Cの電流4mA)
  • 測定レンジ  0~1200mm
  • 確度 ±7mm to ±3%
  • 分解能 1mm
  • インターフェース I2C(最大1MHz)

  VL53L4CD 高精度ToF(Time-of-Flight)測距センサ

   

ライブラリのインストール

 Wireライブラリを使ってセンサ・データを読みだすだけの情報がSTmicro社のデータシートには書かれていません。

  Adafruit VL53L4CD Time of Flight Distance Sensor

の解説にも書かれているように、STM32duino VL53L4CD library をインストールして利用します。

  Arduino IDE ライブラリマネージャを出し、VL53L4で検索します。

 STM32duino VL53L4CDライブラリをインストールします。

 サンプルのスケッチ例です。

 3か所、修正します。

 61行目のWireをWire1に変更します。

 81行目にdelay()を追加します。

 87~89行目にソフト・リセットのコマンドを追加します。

 コンパイルします。実行中の様子です。

専用のライブラリ Arduino_Modulino

 Arduino_Modulinoライブラリを導入します。

 全てをインストールします。

 サンプルのスケッチ例です。

 修正は何もありません。実行中の様子です。

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Arduino Nano R4の活用 ⑪ I2C 湿度・温度センサHS3003 のスケッチ スケッチの説明<第5回>