TeraBee TeraRanger Evo Mini Mode d'emploi

Manuel d’utilisation pour
TeraRanger Evo Mini
Support technique: terabee.com/support/
Service commercial: [email protected]
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)
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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
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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
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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)
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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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)
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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
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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.
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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
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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)
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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