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、0x29はVL53L4CD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。
●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。