Manuel d’utilisation pour TeraRanger Evo Mini Support technique: terabee.com/support/ Service commercial: terabee-sales@terabee.com Table des matières 1. Introduction 4 1.1. À propos du TeraRanger Evo Mini 4 1.2. Symboles 4 1.3. Spécifications techniques 5 1.3.1. Matrice de performances 6 1.3.2. Interfaces de communication 7 1.4. Introduction aux modes d’acquisition 7 2. Intégration mécanique 9 2.1. Conception modulable (clip-in, clip-off) 9 2.2. Conception mécanique et montage 9 2.3. Précautions de montage 11 3. Utilisation de la carte d’interface USB 3.1. Indications des LEDs 12 12 3.1.1. Opération standard 12 3.1.2. Messages d’erreurs et dépannage 12 3.2. Interface graphique : GUI (version 1.0.31) 13 3.2.1. Prérequis 13 3.2.2. Opérations normales avec la GUI, supportant le mode 1px 14 3.2.3. Mise à jour du micrologiciel 15 3.3. Connecter le TeraRanger Evo Mini à un ordinateur 16 3.3.1. Windows OS 16 3.3.2. Mac Os 17 4. Utilisation de la carte d’interface I2C/UART 19 4.2. I2C/UART pinout 19 4.3. Indications des LEDs 20 4.3.1. Opération standard 20 4.3.1. Messages d’erreurs et dépannage 20 4.3. Caractéristiques électriques 21 5. Utilisation standard en USB/UART 22 5.1. Liste des commandes pour USB/UART 22 5.2. Sortie d’acquisition: TEXTE et BINAIRE 22 5.2.1. Sortie TEXTE 22 5.2.2. Sortie BINAIRE (par défaut) 23 5.3. Modes d’acquisition: 1px, 2px and 4px 24 5.3.1. Mode 1px (par défaut) Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 24 5.3.2. Mode 2px 24 5.3.3. Mode 4px 24 5.4. Modes de mesure: courte portée et longue portée 25 5.4.1. Mode longue portée (par défaut) 25 5.4.2. Mode courte portée 25 5.5. Cas d’erreurs 6. Utilisation standard en I2C 6.1. Information sur le protocole I2C 25 26 26 6.1.1. Protocole d’écriture 26 6.1.2. Protocole de lecture 27 6.2. Cas d’erreurs I2C 28 7. Applications avec plusieurs capteurs 29 8. Caractéristiques optiques 30 8.1. Zone de réception projetée Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 30 1. Introduction 1.1. À propos du TeraRanger Evo Mini Ce nouveau capteur de proximité est le plus léger et le plus compact de la gamme des capteurs TeraRanger Evo ! Il apporte à la fois performance, flexibilité et un excellent rapport qualité/prix ! Optimisé pour la mesure de distances en intérieur, le Evo Mini offre des capacités de mesure à partir de 3 cm et jusqu'à 3,3 m ! Changez facilement du mode "1 pixel" aux modes multi-pixels pour répondre à vos besoins de mesure de distance. Figure 1. Capteur TeraRanger Evo Mini, vue de face Le Evo Mini est protégé de la poussière et résiste aux projections d'eau. Bénéficiez également de codes d'exemples Arduino & Raspberry Pi, ainsi que de paquets ROS mis à disposition pour que vos projets démarrent et soient opérationnels en un rien de temps ! 1.2. Symboles Les symboles suivants sont régulièrement utilisé dans ce manuel d’utilisation: Ce symbole indique une recommandation spécifique afin d’utiliser le capteur dans des conditions optimales Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 1.3. Spécifications techniques Tableau 1 -Spécifications techniques du TeraRanger Evo Mini Code produit TR-EVO-MINI-USB / TR-EVO-MINI-I2C Performance Technologie d’acquisition Temps de vol (ToF) par mesure infrarouge Longueur d’onde de la source lumineuse 940 nm Environnement d’utilisation Intérieur Répétabilité < 5 mm Résolution de sortie de distance 1 mm Champ de vision 27° Zone de réception projetée 48 cm x 48 cm @ 1 m Modes d’utilisation Modes d’acquisition (px) : 1px, 2px, 4px (2x2) Modes de mesure : courte portée, longue portée Portée Précision Fréquence d’acquisition Pour plus d’informations, référez-vous à la matrice de performance ci-dessous Données électriques Tension en fonctionnement VDC 5 V DC +/-5 % Intensité en fonctionnement (moyenne) 50 mA Temps d’initialisation <1s Interfaces Interfaces physiques USB 2.0 Micro-B UART, +3.3V level, 115200,8,1, None I2C, +3.3V level, 400 kHz Interfaces visuelles 2 x LEDs (montées sur la carte d’interface) Données mécaniques Dimensions 42 x 30 x 13 mm (carte d’interface incluse) Poids 9 g (carte d’interface incluse) Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Températures en fonctionnement -20°C à 75°C Matériau du boîtier ABS Montage 2 trous pour vis M2 Type de connecteur Carte d’interface USB: USB 2.0 Micro-B Carte d’interface I2C/UART: connecteur DF13-7p Carte d’interface Hub Evo pour utilisation avec TeraRanger Hub Evo Conformité Certifications CE, RoHS 1.3.1. Matrice de performances Tableau 2 - Matrice de performances pour les différents modes d’acquisition et de mesure Mode de mesure Mode courte portée Mode longue portée Mode d’acquisition Mode 1px Mode 2px Mode 4px Mode 1px Mode 2px Mode 4px Portée 0,03 m à 1,35 m 0,03 m à 1,35 m 0,03 m à 1,35 m 0,03 m à 3,3 m 0,03 m à 2,3 m 0,03 m à 1,65 m Précision +/-1,5 cm +/-1,5 cm +/- 2 cm +/- 2 cm +/-1,5 cm +/- 3 cm Fréquence d’acquisition Fixée à 40Hz Fixée à 13Hz Fixée à 6Hz Fixée à 20Hz Fixée à 8Hz Fixée à 4Hz Les spécifications techniques ont été validées par des tests réalisés dans des conditions contrôlées (cible avec 80 % de réflectivité diffuse, lumière fluorescente intérieure, température ambiante d’environ 25°C). Il est important de noter que les performances du capteur peuvent être affectées par une vive lumière du soleil, par la réflectivité de la cible et d’autres paramètres extérieurs. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 1.3.2. Interfaces de communication Tableau 3 - Interfaces de communication pour les différents modes d’acquisition et de mesure Mode courte portée Interface Mode longue portée Mode 1px Mode 2px Mode 4px Mode 1px Mode 2px Mode 4px USB Yes Yes Yes Yes Yes Yes UART* Yes Yes Yes Yes Yes Yes I2C* Yes Hub Evo Yes Yes *Note: Les communications UART et I2C sont supportées par la même carte d’interface. 1.4. Introduction aux modes d’acquisition Le TeraRanger Evo Mini offre 6 modes d’utilisation différents répartis entre 3 modes d’acquisition et 2 modes de mesure. Pour plus de détails concernant les changements de mode, référez-vous à la Section 5. de ce manuel d’utilisation. Profitez de 3 modes d’acquisition distincts proposant de lire une mesure unique (Mode 1px), 2 distances en parallèle (Mode 2px) et 4 distances en même temps (2x2) (Mode 4px). Le Tableau 4, ci-dessous, offre une représentation visuelle pour chacun de ces modes d’acquisition. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Tableau 4 - Introduction aux modes d’acquisition du TeraRanger Evo Mini Mode 1px Mode 2px Mode 4px (2x2) Le capteur renvoie une seule distance. Le capteur renvoie 2 distances. Le capteur renvoie 4 distances, disposées sur une matrice de 2x2. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 2. Intégration mécanique 2.1. Conception modulable (clip-in, clip-off) La conception mécanique du module de détection (noir) permet d’assembler facilement la carte d’interface (jaune), simplement en clipsant les 2 pièces entre elles. Lors de cette opération, assurez-vous que les deux pièces se touchent conjointement. Figure 2 - Conception modulable du TeraRanger Evo Mini 2.2. Conception mécanique et montage Le capteur TeraRanger Evo Mini est composé d’un boîtier en plastique ABS (pour le module de détection et la carte d’interface). Le capteur peut être monté à l’aide de 2 vis M2, grâce aux 2 trous prévus à cet effet dans le boîtier de la carte d’interface. La Figure 3 donne accès aux dimensions extérieures du TeraRanger Evo Mini. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Figure 3 - Dimensions extérieurs du TeraRanger Evo Mini (carte d’interface USB) Les dimensions extérieures du capteur restent inchangées quand la carte d’interface I2C/UART est utilisée. La seule légère variation vient de la taille du connecteur de la carte d’interface qui n’est pas la même. Les deux cartes d’interface USB et I2C/UART contiennent 2 trous pour monter le capteur avec des vis M2. Voici, ci-dessous, deux propositions pour monter le TeraRanger Evo Mini : 1. 2. Montage par l’arrière en utilisant 2 vis M2 Montage pas l’avant en utilisant l’épaulement de 2 mm sur la face avant du capteur La Figure 4 illustre les deux montages décrits ci-dessus. La première solution permet une fixation facile et une rapide évaluation du capteur. La seconde offre un montage plus discret du capteur et permet une intégration optimale et personnalisée à vos projets, en installant le capteur derrière une surface (idéalement de 2 mm). Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Figure 4. Montage par l’arrière (à gauche); Montage par l’avant (à droite) 2.3. Précautions de montage Avant de choisir l’endroit de montage de votre TeraRanger Evo Mini, il est conseillé de suivre les quelques recommandations suivantes : ● ● ● ● ● ● Les sources de chaleurs ou les champs électromagnétiques puissants peuvent affecter les performances du capteur Ne rien monter en face du capteur ou dans un cône de +/-35° autour de l’axe optique du capteur Eviter la présence d’objets à grande réflectivité, dans un cône de +/-45° autour de l’axe optique du capteur, et ce sur le premier mètre par rapport au capteur Il est préférable de ne pas avoir d’autres sources d’ondes continues ou de lumière infrarouge proche du capteur La poussière, la saleté et la condensation peuvent affecter les performances du capteur Il n’est pas conseillé d’ajouter une vitre supplémentaire au devant du capteur Pendant l’assemblage et l’intégration, veillez à suivre les précautions ESD standards. Toutes les surfaces optiques (face avant du capteur) doivent rester propres et éviter tout contact avec des produits chimiques. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 3. Utilisation de la carte d’interface USB 3.1. Indications des LEDs 3.1.1. Opération standard Trois LEDs sont présentes sur la carte d’interface USB, et sont visibles à travers la face arrière du boîtier plastique jaune. Tableau 5 - Indications des LEDs de la carte d’interface USB LED Description PWR (ORANGE) La LED d’alimentation (PWR) est allumée dès que le capteur est alimenté. ROUGE La LED rouge flashe brièvement au démarrage pour indiquer la bonne initialisation du capteur. Ensuite la LED reste éteinte. VERTE La LED verte clignote 8 fois dès qu’elle est alimentée. Ensuite, la LED clignote toutes les 5 secondes en fonctionnement normal du capteur. Le nombre de LEDs et leur signification varie entre la carte d’interface USB et la carte d’interface I2C/UART. 3.1.2. Messages d’erreurs et dépannage Tableau 6 - Messages d’erreurs de la carte d’interface USB LED Séquence Signification Actions correctives ROUGE Clignotement continu Le capteur a détecté une erreur et a arrêté de fonctionner. Vérifier que le capteur est bien connecté à la carte d’interface. Redémarrer le capteur. ROUGE / VERTE Les deux LEDs clignotent en continu Le capteur a détecté une erreur pendant la phase d’initialisation du capteur. Vérifier le message d’erreur renvoyé par la carte d’interface USB pour plus d’informations. Vérifier que le capteur est bien connecté à la carte d’interface, redémarrer le capteur. ROUGE / VERTE Clignotement Le capteur ne s’est pas initialisé alterné (rouge / parce que la dernière mise à jour vert / rouge / vert du micrologiciel a été interrompue. / etc) avec 1 s Le capteur ne peut pas être utilisé. d’intervalles Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Mettre à jour le micrologiciel, en connectant le capteur à l’interface graphique (GUI). Ne pas cliquer sur Connect. Maintenir appuyée la touche “MAJ” de votre clavier, et cliquer sur File > Upgrade Firmware. La GUI va entrer dans l’interface de mise à jour. Voir Section 3.2.3. 3.2. Interface graphique : GUI (version 1.0.31) Une interface graphique (GUI) dédiée est disponible gratuitement en ligne, offrant un moyen simple de visualiser les données de distance du capteur avec Windows. Cet outil est pratique lors de présentations, pour tester ou pour découvrir les paramètres principaux du capteur. L’interface graphique permet également de facilement mettre à jour le capteur avec la dernière version du micrologiciel. Assurez-vous d’utiliser la GUI version 1.0.3 ou + (la version actuelle permet une utilisation uniquement avec le mode d’acquisition 1px). La GUI TeraRanger Evo Mini est disponible au téléchargement sous la section “Downloads” de la page produit Evo Mini, ou en accédant au site internet via le lien suivant: https://www.terabee.com/wp-content/uploads/2019/04/TeraRangerEvoInstaller_v1_0_3.exe Si le TeraRanger Evo Mini est utilisé avec la GUI en mode 2px ou en mode 4px, ou en sortie d’acquisition texte, le capteur ne renverra pas de distances. Réferez-vous à la Section 5. pour plus d’informations sur les modes d’acquisition et les sorties d’acquisition 3.2.1. Prérequis Pour utiliser le capteur avec Windows 7 et Windows 8, veuillez télécharger le driver pour port COM virtuel en cliquant sur le lien suivant: http://www.st.com/en/development-tools/stsw-stm32102.html; et suivre les indications présentées dans le fichier “ReadMe”. Une fois l’installation terminée, débranchez l’interface pendant plusieurs secondes, puis rebranchez. Le driver pour port COM virtuel est maintenant disponible sur votre ordinateur. Sous Windows 10, le driver est déjà intégré à l’architecture du système. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 3.2.2. Opérations normales avec la GUI, supportant le mode 1px Assurez-vous que le TeraRanger Evo Mini est connecté à un port USB de votre ordinateur. Via l’interface graphique, sélectionnez File > Connect. Une distance (en millimètres) s’affiche automatiquement et le statut est passé à ‘Connected’. Figure 5 - TeraRanger Evo Mini GUI pour mode 1p A chaque fois que le TeraRanger Evo Mini est démarré, le capteur utilise ses paramètres par défaut (mode 1px, sortie d’acquisition binaire). Pour changer la configuration du capteur, consultez la Section 5. de ce manuel. Dans les cas où la GUI ne renvoie pas de distances, malgré la bonne connection physique à l’ordinateur, débrancher et rebrancher le capteur à l’ordinateur. Si le problème persiste, n’hésitez pas à nous contacter à l’adresse terabee.com/support/ pour obtenir des informations complémentaires. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 3.2.3. Mise à jour du micrologiciel La section suivante décrit étape par étape, le processus de mise à jour du micrologiciel de votre capteur. Cette opération est utile lorsqu’un nouveau micrologiciel est disponible (auquel cas vous serez informé par Terabee) ou lorsqu’il est nécessaire de mettre à jour le capteur. La version du micrologiciel de votre TeraRanger Evo Mini est consultable en sélectionnant Help > About dans l’interface graphique. Notez que la mise à jour du micrologiciel n’est supportée que sur Windows 7, 8 et 10. Pour effectuer la mise à jour, suivez dans l’ordre et jusqu’au bout les étapes décrites dans le Tableau 7. Une interruption du processus de mise à jour peut créer une erreur permanente sur votre capteur. Une mauvaise exécution de la mise à jour peut mener à un effacement complet du micrologiciel du capteur. Tableau 7 - Instructions pour la mise à jour du micrologiciel Étape Action Description 1 Télécharger la GUI Téléchargez la dernière version de la TeraRanger Evo GUI. La GUI est disponible sur la page produit du TeraRanger Evo Mini. Référez-vous à la Section 3.2. pour plus de détails. 2 Installer la GUI Installer la version téléchargée de la TeraRanger Evo GUI. Référez-vous à la Section 3.2. pour plus de détails. 3 4 Télécharger le Téléchargez la dernière version du micrologiciel Evo Mini, micrologiciel disponible sur la page produit du TeraRanger Evo Mini, ou en contactant notre équipe support technique. Démarrer la procédure Dans la GUI, sélectionnez File > Connect puis File > Upgrade de mise à jour Firmware. Cliquez ‘Yes’ dans la boîte de dialogue pour confirmer le démarrage de la procédure de mise à jour 5 Mettre à jour le micrologiciel 6 Fermer la procédure de mise à jour Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Une nouvelle boîte de dialogue présente la marche à suivre pour sélectionner le micrologiciel et démarrer la mise à jour. Lisez-en bien les instructions avant de continuer. Cliquez sur ‘Select File’ et sélectionnez le nouveau micrologiciel que vous avez téléchargé. Cliquez sur ‘Upgrade’ et attendez jusqu’à la fin de l’opération. Une fois la mise à jour terminée, la boîte de dialogue affiche ‘Firmware upgraded’ dans le coin en bas à gauche. Fermez la boîte de dialogue. Le capteur est maintenant prêt à être utilisé. Note: la boîte de dialogue se ferme automatiquement au bout de 5 secondes après la fin du processus. Une fois l’étape 4 commencée, il est impératif de suivre toutes les étapes jusqu’à l’étape 6. Si la procédure est interrompue entre ces étapes, le capteur entrera en mode erreur. Référez-vous à la Section 3.1.2. pour plus d’informations. 3.3. Connecter le TeraRanger Evo Mini à un ordinateur 3.3.1. Windows OS Sous Windows, il est aussi possible d’utiliser n’importe quel émulateur de terminal pour afficher les données. Terabee a l’habitude de recommander et de travailler avec le logiciel HTerm. Cliquez sur le lien suivant pour télécharger le logiciel (http://www.der-hammer.info/terminal/), et sélectionnez la version 0.8.2 du logiciel. Extraire le fichier zip vers le dossier de votre choix, ouvrez- le et effectuez un double-clique sur le fichier “HTerm.exe”. Connectez le TeraRanger Evo Mini à l’ordinateur et sélectionnez le port USB correspondant (cliquez sur le bouton “R” pour rafraîchir la liste des ports). Pensez à bien configurer le logiciel avec les paramètres suivants: Baud rate Data bits Parity bit Stop bit : 115200 bit/s 8 : None 1 Pour faciliter la lecture des données, sélectionnez l’option “LF” dans le menu déroulant “Newline at”. Référez-vous à la Figure 6 pour visualiser la fenêtre. Figure 6 - HTerm: Paramètres du TeraRanger Evo Mini Une fois le port USB sélectionné et les paramètres renseignés, cliquez sur le bouton “Connect”. Les données de distance apparaissent maintenant dans la fenêtre “Received data” (Figure 7). L’émulateur HTerm permet d’acquérir les données dans tous les modes d’acquisition du capteur, à savoir le mode 1px, le mode 2px et le mode 4px. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Figure 7 - Stream de données avec HTerm: Mode 1px (à gauche); mode 4px (à droite) Pour communiquer avec l’émulateur de terminal, il est nécessaire d’envoyer une commande en hexadécimal, grâce au champ “Type”. Assurez-vous que la case “Hex” est bien cochée, et que le champ “Type” est paramétré avec l’option “HEX”. La Figure 7 donne pour exemples, les commandes permettant d’afficher les données en sortie texte (à gauche) et de passer le capteur en mode 4px (à droite). 3.3.2. Mac Os Sous Mac OS, il est aussi possible d’utiliser un émulateur de terminal pour afficher les données du capteur. Terabee a l’habitude de recommander et de travailler avec le logiciel Coolterm. Cliquez sur le lien suivant pour télécharger le logiciel (https://freeware.the-meiers.org/). Effectuez un double clique sur le fichier “CoolTermMac.dmg”, puis sur l’icône Coolterm. Connectez le TeraRanger Evo Mini à l’ordinateur et cliquez sur le bouton “Options”. Sélectionnez le port USB correspondant (si nécessaire, cliquez sur le bouton “Re-Scan Serial Ports” pour rafraîchir la liste de ports), puis configurez le logiciel avec les paramètres suivants: Baud rate Data bits Parity bit Stop bit : 115200 bit/s 8 : None 1 Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Figure 8 - Coolterm: Paramètres du TeraRanger Evo Mini Une fois le port USB sélectionné et les paramètres renseignés, cliquez sur le bouton “Connect”. Les données apparaissent maintenant (Figure 9). L’émulateur Coolterm permet d’acquérir les données dans tous les modes d’acquisition du capteur, à savoir le mode 1px, le mode 2px et le mode 4px. Figure 9 - Stream de données avec Coolterm: mode 1px (à gauche); mode 2px (à droite) Pour communiquer avec l’émulateur de terminal, cliquez sur Connection > Send String. Une fenêtre s’ouvre, permettant d’envoyer des commandes au Evo Mini. Assurez-vous que la case “Hex” est sélectionnée, car la commande doit être envoyée en hexadécimal. Entrez votre commande et cliquez sur le bouton “Send”. La Figure 9 donne pour exemples, les commandes permettant d’afficher les données en sortie texte (à gauche) et de passer le capteur en mode 2px (à droite) Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 4. Utilisation I2C/UART de la carte d’interface Le TeraRanger Evo Mini peut être contrôlé via une interface UART ou une interface I2C en utilisant la carte d’interface I2C/UART. Figure 10 - Carte d’interface I2C/UART (vue de face) 4.2. I2C/UART pinout La carte d’interface I2C/UART utilise un connecteur à 9 pins Hirose DF13 pour interfacer avec le système parent. Le connecteur femelle correspondant est le Hirose DF13-9s-1.25C avec contacts à sertir DF13-2630SCF (tin) ou DF13-2630SCFA (gold). Prenez soin de ne pas tirer violemment sur le connecteur (pendant l’installation ou après l’intégration) pour ne pas arracher les contacts. Pour assurer une connexion fiable, Terabee recommande de suivre les recommandations de la fiche technique de Hirose (disponible ici: https://www.hirose.com/product/en/products/DF13). Tableau 8 - Description des contacts (Suivant la fiche technique DF13) Piste Désignation Description 1 Tx Sortie de transmission UART. Niveau logique 3.3 V 2 Rx Entrée de réception UART. Niveau logique 3.3 V 3 GND Masse de l’alimentation et de l’interface 4 SDA Ligne data du bus I2C. Niveau logique 3.3 V 5 SCL Ligne clock du bus I2C. Niveau logique 3.3 V 6 rfu RÉSERVÉ POUR USAGE FUTURE 7 5V Alimentation +5 V 8 GND Masse de l’alimentation et de l’interface 9 rfu RÉSERVÉ POUR USAGE FUTURE Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 4.3. Indications des LEDs 4.3.1. Opération standard Trois LEDs sont présentes sur la carte d’interface I2C/UART, et sont visibles à travers la face arrière du boîtier plastique jaune. Tableau 9 - Indications des LEDs de la carte d’interface I2C/UART LED Description PWR (orange) La LED d’alimentation indique que le capteur est alimenté avec un signal +5V. Elle reste allumée en continu. Rx (rouge) Tx (verte) LEDs indiquants la transmission et la réception de signaux I2C/UART. Clignote à chaque fois qu’une données est envoyées ou reçue. 4.3.1. Messages d’erreurs et dépannage Tableau 10 - Messages d’erreurs de la carte d’interface I2C/UART Indications des LEDs Séquence Signification Actions correctives ROUGE Clignotement Le capteur a détecté une Vérifier que le capteur est bien continu erreur et a arrêté de fonctionner connecté à la carte d’interface. Redémarrer le capteur. ROUGE / Clignotement Le capteur a détecté une Vérifier le message d’erreur VERTE continu erreur pendant la phase d’initialisation du capteur renvoyé par la carte d’interface I2C/UART pour plus d’informations. Vérifier que le capteur est bien connecté à la carte d’interface, redémarrer le capteur. ROUGE / VERTE Clignotement alternatif (rouge / vert / rouge /vert) à intervals d’1s Le capteur ne s’est pas initialisé parce que la dernière mise à jour du micrologiciel a été interrompue. Mettre à jour le micrologiciel. Le capteur ne peut pas être utilisé. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Pour plus d’informations, référez-vous à la Section 3.2.3. 4.3. Caractéristiques électriques Tableau 11 - Consommation électrique du TeraRanger Evo Mini Paramètre Alimentation Tension (V) Intensité (mA) Niveaux logiques (+3V3) LOW HIGH Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Minimum Maximum Moyenne 4, 5 V 5,5 V 25 mA 75 mA 5V 50 mA - 1 - 2,3 - - 5. Utilisation standard en USB/UART 5.1. Liste des commandes pour USB/UART Tableau 12 - Liste des commandes du TeraRanger Evo Mini Commande (HEX) Type de commande Nom de la commande 00 11 01 45 SORTIE D’ACQUISITION TEXTE 00 11 02 4C SORTIE D’ACQUISITION BINAIRE 00 21 01 BC MODE D’ACQUISITION MODE 1PX 00 21 03 B2 MODE D’ACQUISITION MODE 2PX 00 21 02 B5 MODE D’ACQUISITION MODE 4PX 00 61 01 E7 MODE DE MESURE MODE COURTE PORTÉE 00 61 03 E9 MODE DE MESURE MODE LONGUE PORTÉE Référez-vous à la Partie 3.3 pour avoir plus d’informations concernant l’envoi d’une commande au TeraRanger Evo Mini avec un ordinateur. Chaque commande doit être envoyée d’un seul tenant, et non octet par octet. Il est conseillé de garder un intervalle de temps de quelques microsecondes entre deux messages pour assurer la bonne prise en compte de la commande. 5.2. Sortie d’acquisition: TEXTE et BINAIRE 5.2.1. Sortie TEXTE Cette sortie permet à l’utilisateur d’acquérir des données naturellement déchiffrables. En utilisant le capteur en mode 1px sous HTerm, les distances mesurées sont retournées en millimètres, sous la forme d’un message de 3 à 5 octets: xxxx\n (le nombre d’octets dépend du nombre de chiffres de la distance retournée) Distance mesurée en mm xxxx Caractère de renvoi à la ligne : \n (10 décimal / 0x0A hex) Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Figure 11 - Structure du message en sortie texte pour le mode d’acquisition 1px Référez-vous à la Section 5.5. pour plus de détails concernant les cas d’erreurs qui renvoient des données non numériques. Note: les mesures ne contiennent pas de zéros inutiles. Quand le capteur est utilisé en mode 2px ou en mode 4px, les distances mesurées sont retournées en millimètres et séparées les unes des autres par une virgule. Le caractère de renvoi à la ligne n’est envoyé qu’à la fin de la séquence de mesures. Par exemple, le mode 4px donne un message de 9 à 17 octets: xxxx, xxxx, xxxx, xxxx\n (le nombre d’octets dépend du nombre de chiffres de chaque distance retournée) Figure 12 - Structure du message en sortie texte pour le mode d’acquisition 4px La structure du message est la même pour le mode 2px que pour le mode 4px, à l’exception près que le message ne contient que 2 mesures, résultant donc un message de 5 à 9 octets. 5.2.2. Sortie BINAIRE (par défaut) Cette sortie permet à l’utilisateur d’acquérir des données en format binaire, sous la forme d’un message de 4 octets: TXXCRC8. La sortie d’acquisition binaire est la sortie par défaut du capteur. En mode 1px, l’empreinte est calculée à partir des 3 premiers octets du message (octet du header et octets de la mesure). Header (1 octet) : T (84 décimal / 0x54 hex) Distance mesurée en mm (2 octets) : XX Empreinte (1 octet) : CRC8 Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Figure 13 - Structure du message en sortie binaire pour le mode d’acquisition 1px Le TeraRanger Evo Mini renvoie T01CRC (1er octet de mesure mis à 0 et le second à 1) comme message d’erreur si le capteur ne peut pas mesurer de distance. Référez-vous à la Section 5.5. pour plus d’informations sur les messages d’erreur. Quand le capteur est utilisé en mode 2px ou en mode 4px, les distances mesurées (2 octets chacunes) sont retournées en millimètres les unes après les autres. L’empreinte est calculée uniquement à la fin de la séquence de mesures, à partir des octets précédents du message. Par exemple, le mode 4px donne un message de 10 octets: TXXXXXXXXCRC8 Figure 14 - Structure du message en sortie binaire pour le mode d’acquisition 4px La structure du message est la même pour le mode 2px que pour le mode 4px, à l’exception près que le message ne contient que 2 mesures, résultant donc un message de 6 octets. 5.3. Modes d’acquisition: 1px, 2px and 4px 5.3.1. Mode 1px (par défaut) Utilisé dans ce mode d’acquisition, le TeraRanger Evo Mini retourne une seule mesure de distance en millimètres, calculée sur l’intégralité du champ de vision du capteur (27°). C’est le mode d’acquisition par défaut du capteur. 5.3.2. Mode 2px Utilisé dans ce mode d’acquisition, le TeraRanger Evo Mini retourne deux mesures de distance en millimètres, calculée sur un champ de vision de 20° (dans la diagonale). La Figure 15 montre la disposition des pixels et dans quel ordre les mesures sont renvoyées. 5.3.3. Mode 4px Utilisé dans ce mode d’acquisition, le TeraRanger Evo Mini retourne quatre mesures de distance en millimètres. Chaque mesure (pixel) est calculée sur un champ de vision de 13.5°, ce qui représente une surface de 24 cm x 24 cm à 1 m. La Figure 15 montre la disposition des pixels et dans quel ordre les mesures sont renvoyées. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Figure 15 - Mode 1px (à gauche), Mode 2px (au centre), Mode 4px (à droite) La disposition des pixels sur la Figure 15 montre à la fois la position de chaque pixel dans l’espace, et l’ordre dans lequel les mesures sont affichées (Pixel 1 = 1ère mesure affichée, Pixel 2 = deuxième mesure affichée,...) 5.4. Modes de mesure: courte portée et longue portée 5.4.1. Mode longue portée (par défaut) Utilisé en mode longue portée, le TeraRanger Evo Mini peut mesurer de 0,03 m jusqu’à 3,3 m. C’est le mode de mesure par défaut du TeraRanger Evo Mini. 5.4.2. Mode courte portée En mode courte portée, le TeraRanger Evo Mini mesure plus fréquemment et de manière plus précise. En contrepartie, la portée maximale du capteur est réduite à une distance de 1,35 m. Il est donc important de noter que le mode courte portée n’est pas utilisable pour des applications qui requièrent des mesures supérieures à 1,35 mètres. Quand le TeraRanger Evo Mini n’est plus alimenté, il se reconfigure automatiquement dans ces modes par défaut, à savoir: sortie d’acquisition binaire, mode d’acquisition 1px, et mode longue portée. 5.5. Cas d’erreurs Tableau 13 - Cas d’erreurs du TeraRanger Evo Mini Cas d’erreurs BINAIRE TEXTE Détection en-dessous de la portée minimale 0X0000 -Inf\n Détection au-delà de la portée maximale 0XFFFF +Inf\n Mesure invalide: - Lumière ambiante trop élevée - Surface cible trop réflective 0x0001 -1\n Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 6. Utilisation standard en I2C L’acquisition de données avec le protocole de communication I2C grâce à la carte d’interface I2C/UART), n’est possible qu’avec le mode d’acquisition 1px du capteur - aussi bien en mode courte portée qu’en mode longue portée 6.1. Information sur le protocole I2C Le protocol I2C supporte les paramètres de communication suivants: Fréquence: 400kHz Primary Address Length: 7-bit Primary Slave Address: 0x31 Built-in pull-up resistors: 10 kOhms sur SDA et SCL (ne pas rajouter de résistances sur ces bus pour éviter les problèmes de transmission) Le TeraRanger Evo Mini fonctionne en continu, c’est-à-dire qu’une nouvelle mesure est démarrée dès que la précédente est terminée. Les données affichées via le protocole I2C sont toujours mises à jour à la fin de la mesure. Néanmoins, la mesure peut être lue à n’importe quel moment. Pour lire une distance, il faut envoyer une commande ‘Trigger Reading’ au capteur envoyer 0x62 (l’adresse 7-bit 0x31 suivie du bit d’écriture ‘0’), puis en lisant la mesure du capteur en envoyant 0x63 (l’adress de base avec le bit de lecture ‘1’) suivi de trois octets d’opérations de lecture. Les deux premiers octets reçus forment un message de 16 bits contenant la dernière mesure en mm, le troisième octet est l’empreinte CRC8. Pour plus de détails concernant les messages d’erreurs relatives au protocole de communication I2C, référez-vous à la Section 6.2. 6.1.1. Protocole d’écriture Pour écrire des commandes au TeraRanger Evo Mini, suivez les étapes décrites dans le Tableau 14. Tableau 14 - Protocole d’écriture I2C Etape Action Description 1 Envoi de l’adresse Envoyez l’octet d’adresse composé de 7 bit de l’adresse de base et du dernier bit d’écriture (‘0’). exemple: 0x62 pour l’adresse de base 0x31 2 Envoi de la commande Envoyez la commande désirée parmi celles listées dans le Tableau 15. 3 Lecture de la réponse Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France Dans les cas où la commande envoyée génère une réponse, lisez la réponse immédiatement. Quatre commandes sont à la disposition de l’utilisateur pour réaliser des opérations de base avec le capteur. Les quatre commandes, qui sont exclusivement des commandes d’écriture, sont listées dans le Tableau 15. Pour obtenir une réponse d’une opération d’écriture, l’utilisateur doit envoyer une commande de lecture. Pour plus de détails concernant le protocole de lecture, référez-vous à la prochaine sous-section. Tableau 15 - Liste des commandes I2C du TeraRanger Evo Mini Commande (HEX) Nom de la commande Description de la commande 0x00 TRIGGER READING Ecrivez cette commande au TeraRanger Evo Mini, et après 0.5 millisecondes, lisez trois octets du capteur. Les deux premiers octets reçu correspondent à un message de 16 bits contenant la dernière mesure en mm, et le troisième octet est l’empreinte CRC8. 0x01 WHO_AM_I Ecrivez cette commande au TeraRanger Evo Mini et le capteur répond 0xa1. Cette fonction permet d’identifier de manière unique un TeraRanger Evo Mini sur le bus I2C. 0x02 0x0W CHANGE_MODE Ecrivez cette commande au TeraRanger Evo Mini pour changer de mode de mesure: La valeur W dépend du mode: W= 1 : MODE COURTE PORTEE W= 3 : MODE LONGUE PORTEE 0xA2 CHANGE_BASE_AD DR Ecrivez cette commande suivie de la nouvelle adresse de base à affecter au TeraRanger Evo Mini. 6.1.2. Protocole de lecture Pour lire une information du TeraRanger Evo Mini, suivez le protocole de lecture décrit dans le Tableau 16. Tableau 16 - Protocole de lecture I2C Etape Action Description 1 Envoi de l’adresse Envoyez l’octet d’adresse comprenant les 7 bits de l’adresse de base suivi du bit de lecture ‘1’ exemple: 0x63 pour l’adresse de base 0x31 Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 2 Envoi de la commande Lisez le nombre d’octets imposés par la commande. exemple: trois octets pour une lire une mesure en mode 1px 6.2. Cas d’erreurs I2C Tableau 17 - Messages d’erreur en I2C Cas d’erreurs BINAIRE TEXTE Détection en-dessous de la portée minimale 0X0000 -Inf\n Détection au-delà de la portée maximale 0XFFFF +Inf\n Mesure invalide: - Lumière ambiante trop élevée - Surface cible trop réflective 0x0001 -1\n Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 7. Applications avec plusieurs capteurs La TeraRanger Evo Mini est compatible avec la carte TeraRanger Evo Hub destinée aux applications avec plusieurs capteurs. Disponible en kits de 4 ou 8 Evo Mini, bénéficiez d’une solution prête à l’emploi pour construire vos barres de capteurs et répondre à vos besoins spécifiques! Les kits comprennent le Hub central qui intègre la technologie d’anti-crosstalk pour une application multi-capteurs efficace, et renvoie les données de mesure de tous les capteurs à travers une unique interface UART ou USB. Pour plus d’informations vis-à-vis des Evo Mini Array Kits, rendez-vous sur le site internet de Terabee. La carte TeraRanger Evo Hub supporte uniquement l’utilisation du Evo Mini en mode d’acquisition 1px et en mode de mesure longue portée. Figure 16 - Quatre TeraRanger Evo Mini sensors connectés au Hub Evo Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France 8. Caractéristiques optiques 8.1. Zone de réception projetée Le TeraRanger Evo Mini est capteur de mesure optique, qui se base sur le principe de temps de vol infrarouge. Le capteur possède un champ de vision de 27°, ce qui correspond à une surface de détection de 48 cm x 48 cm (surface de réception projetée) à 1 m de distance. La Figure 17 montre l’illumination du capteur et sa géométrie à différentes distances, quand le capteur est utilisé en mode 1px. Figure 17 - Zone de réception projetée pour le mode 1px. Copyright © Terabee 2023 Terabee, 90 rue Henri Fabre 01630 Saint-Genis-Pouilly, France ">
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