Benewake(北醒) TF-Luna (TTL) 雷达在WiFi LoRa 32 (V2)基于Arduino IDE上的运用

前言

此次仅在Windows 10上进行测试，理论上其它版本Win系统以及Mac、Linux系统经可使用，本例程仅供参考。

硬件介绍

TF-Luna 简要说明

链接：https://blog.csdn.net/zoran_wu/article/details/121850480

【WiFi LoRa 32 (V2)】硬件介绍

WiFi LoRa 32 是 Heltec Automation™ 设计和生产的经典物联网开发板，它是基于 ESP32 + SX127x 的高度集成产品，具有 Wi-Fi、BLE、LoRa 功能，以及锂电池管理系统， 0.96 英寸 OLED 也包括在内。
官方资料请参考：https://heltec.org/project/wifi-lora-32/

产品图片

技术参数介绍

电气参数介绍

引脚定义介绍

【WiFi LoRa 32 (V2)】基于Arduino IDE编译环境搭建

环境编译环境可以参考官网：https://heltec-automation.readthedocs.io/zh_CN/latest/esp32/quick_start.html
实际有两种方式，官网都有比较详细的教程(推荐直接Arduino IDE安装)

• 通过Arduino IDE（推荐）
• 通过Git

前置说明

• 已经安装Arduino IDE，此部分可以参考Arduino官网说明。
  链接：https://www.arduino.cc/en/software

• 确定WiFi LoRa 32 (V2)与电脑已经建立串行连接（开发板已经接到电脑USB口），如下图，串行芯片使用的是CP210X，如果还未正常安装，请参考Heltec教程说明：
  链接:https://heltec-automation.readthedocs.io/zh_CN/latest/general/establish_serial_connection.html#for-windows
  

通过Arduino IDE进行环境搭建

下载Arduino-ESP32开发环境支持

• 打开”Arduino IDE”, 依次点击File->Peferences ，在settings中修改”Board Manager URLs”。
• 输入最新的ESP32 package URL:
  https://github.com/Heltec-Aaron-Lee/WiFi_Kit_series/releases/download/0.0.5/package_heltec_esp32_index.json
• 依次点击Tools --> Board --> Boards Manager…，在新弹出的对话框中搜索“Heltec
  ESP32”，然后选择最新版本下载。
• Heltec
  ESP系列（ESP32和ESP8266）框架的源代码：https://github.com/Heltec-Aaron-Lee/WiFi_Kit_series

操作流程

下载Heltec ESP32库

• 打开”Arduino IDE”，依次点击 Sketch->Include Library->Manage
  Libraries…，在新弹出的对话框中搜索“Heltec ESP32”，选择最新版本下载。
• Heltec ESP32库的源代码：https://github.com/HelTecAutomation/Heltec_ESP32

操作流程

【WiFi LoRa 32 (V2)】测试

此部分用于验证是否可以使用Arduino编程。现在，用Micro-USB数据线将Heltec ESP32开发板连接到电脑，然后选择连接到Heltec ESP32开发板的串行端口。

• 在“工具”菜单中正确选择开发板和相关选项：
• 然后选择一个例程，例如XXXXXX_FactoryTest.ino
• 编译并上传
  操作流程
  
  测试图
  

北醒TF-luna(TTL)协议说明

详细可参考北醒官网最新使用说明书：
http://www.benewake.com/

串口通讯协议说明

串口数据通讯协议

数据格式及编码解释

输出数据说明

• Dist(Distance)：代表测量输出的距离值，默认单位为 cm
• Strength：指信号强度，默认输出值会在 0-65535 之间。当测距档位一定时，测距越远，信号强度越低；目标物反射率越低，信号强度越低。
• Temp(Temperature)：表征芯片内部温度值。摄氏度 = Temp / 8 - 256

接口定义说明

注：详细请参考官方使用说明书

接线图

从机接线

注：主机直接接电脑即可

例程

从机雷达数据采集及接收例程

/******************************************************************************@file    main.c@author  zoran.wu@version V1.0.0@date    2021-02-19@brief   此文件包含关于ESP32从机设定和北醒TF系列雷达数据读取
******************************************************************************@attention
******************************************************************************
*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "heltec.h"           //ESP32 LORA(V2)库文件
#define BAND    433E6         //设定无线频率 you can set band here directly,e.g. 868E6,915E6byte localAddress = 0xFD;     //设定本机地址 address of this device
byte destination = 0xBB;      //设定主机地址 destination to send to
byte msgCount = 0;            // count of outgoing messages/*设定雷达数据存放的结构*/
typedef struct {int distance;        //雷达距离值int strength;        //雷达的信号强度值int temp;            //雷达的芯片温度boolean receiveComplete;
} TF;int count = 0;TF Lidar1 = {0, 0, 0, false};void setup() {/*库文件里面包含设定串口的配置，默认波特率115200，8N1数据格式*/Heltec.begin(true /*DisplayEnable Enable*/, true /*Heltec.LoRa Enable*/, true /*Serial Enable*/, true /*PABOOST Enable*/, BAND /*long BAND*/);/*Serial1.begin(unsigned long baud, uint32_t config, int8_t rxPin, int8_t txPin, bool invert)The txPin & rxPin can set to any output pin */Serial1.begin(115200, SERIAL_8N1, 22, 23);
}void loop() {while (!Lidar1.receiveComplete) {getLidarData(&Lidar1);/*经过测试，速度太快主机接收异常，异常原因为发送库程序时间太长，此部分加一个获取多次数据后发一次*/if (Lidar1.receiveComplete) {count++;if (count > 50) {count = 0;sendMessage();}Lidar1.receiveComplete = false;Serial.print("Distance: ");Serial.println(String(Lidar1.distance, DEC) + "cm ");}}
}void getLidarData(TF* Lidar) {static char i = 0;char j = 0;int checksum = 0;static int rx[9];if (Serial1.available()) {rx[i] = Serial1.read();if (rx[0] != 0x59) {i = 0;} else if (i == 1 && rx[1] != 0x59) {i = 0;} else if (i == 8) {for (j = 0; j < 8; j++) {checksum += rx[j];}if (rx[8] == (checksum % 256)) {Lidar->distance = rx[2] + rx[3] * 256;Lidar->strength = rx[4] + rx[5] * 256;Lidar->temp = (rx[6] + rx[7] * 256) / 8 - 256;Lidar->receiveComplete = true;}i = 0;} else {i++;}}
}
void sendMessage() {String SendMessage1 = "";LoRa.beginPacket();                   // start packetLoRa.write(destination);              // add destination addressLoRa.write(localAddress);             // add sender addressSendMessage1 = "Distance: " + String(Lidar1.distance);LoRa.write(SendMessage1.length());        // add payload lengthLoRa.print(SendMessage1);                 // add payloadLoRa.endPacket();                     // finish packet and send it
}

从机串口打印雷达数据

主机接收例程

/******************************************************************************@file    main.c@author  zoran.wu@version V1.0.0@date    2021-02-19@brief   此文件包含关于ESP32主机接收部分
******************************************************************************@attention
******************************************************************************
*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "heltec.h"#define BAND    433E6  //you can set band here directly,e.g. 868E6,915E6String outgoing;              // outgoing messagebyte localAddress = 0xBB;     // address of this device
byte destination = 0xFD;      // destination to send tobyte msgCount = 0;            // count of outgoing messages
long lastSendTime = 0;        // last send time
int interval = 2000;          // interval between sendsvoid setup()
{//WIFI Kit series V1 not support Vext controlHeltec.begin(true /*DisplayEnable Enable*/, true /*Heltec.LoRa Enable*/, true /*Serial Enable*/, true /*PABOOST Enable*/, BAND /*long BAND*/);Serial.println("Heltec.LoRa Duplex");
}void loop()
{// parse for a packet, and call onReceive with the result:onReceive(LoRa.parsePacket());
}void onReceive(int packetSize)
{if (packetSize == 0) return;          // if there's no packet, return// read packet header bytes:int recipient = LoRa.read();          // recipient addressbyte sender = LoRa.read();            // sender addressbyte incomingLength = LoRa.read();    // incoming msg lengthString incoming = "";while (LoRa.available()){incoming += (char)LoRa.read();}if (incomingLength != incoming.length()){   // check length for errorSerial.println("error: message length does not match length");return;                             // skip rest of function}// if the recipient isn't this device or broadcast,if (recipient != localAddress && recipient != 0xFF) {Serial.println("This message is not for me.");return;                             // skip rest of function}// if message is for this device, or broadcast, print details:Serial.println("Received from: 0x" + String(sender, HEX));Serial.println("Sent to: 0x" + String(recipient, HEX));Serial.println("Message length: " + String(incomingLength));Serial.println("Message: " + incoming);Serial.println();
}

主机接收到从机数据后打印