Benewake(北醒) TFmini-i-CAN 雷达在Ardupilot (APM)上基于PixHawk的运用

一、前言

TFmini-i CAN PixHawk1 CAN 端口或任何已刷新 Ardupilot 固件并具有 CAN 接口的飞控连接。
从 Copter 4.1.4 开始，Ardupilot 固件添加了对 CAN 协议的支持，用于避障和高度保持。

二、TFmini-i-CAN 配置

需要注意的是TFmini-i有485和CAN两种不同的硬件版本。
所以在购买激光雷达时，请注意购买带CAN接口的激光雷达。
多个 LiDAR 可以连接到单个 CAN 总线。 我们需要为每个 LiDAR 分配不同的 CAN ID。
每个 LiDAR 的波特率需要设置为相同的值。
在 LiDAR 端，我们有两种类型的 CAN ID：

• Send ID：它在 CAN 总线端成为 Receive ID（如果我们连接多个 LiDAR，我们需要将此 ID 设置为新值。）
• Receive ID：它成为 Send ID 在 CAN 总线方面，我将考虑三个 LiDAR 示例

但 Ardupilot 最多支持 10 个传感器。
这些命令在 LiDAR 手册中有详细提及，但为了方便起见，我将在此处添加它们。
仍然建议仔细阅读 LiDAR 的手册，其中有一些要点。

5A 0E 51 00 08 03 00 00 00 04 00 00 00 C8 [将发送 ID 更改为 04]
5A 0E 51 00 08 03 00 00 00 05 00 00 00 C9 [将发送 ID 更改为 05]
5A 0E 51 00 08 03 00 00 00 06 00 00 00 CA [将发送 ID 更改为 06]
5A 04 11 6F [保存设置]
5A 05 60 01 C0 [启用 120Ω 终端电阻]
5A 05 60 00 BF [禁用（默认）120Ω 终端电阻]
5A 0E 51 00 08 03 00 00 00 03 00 00 00 C7 [将发送 ID 更改回默认 03]

关于 LiDAR 上的终端电阻的一些细节：
虽然 LiDAR 上的电阻默认禁用并且 LiDAR 在不启用电阻的情况下工作，但添加电阻有助于降低传输的等效电阻，因为并联增加更多的电阻会降低等效电阻。 因此，如果您在数据稳定性方面遇到任何问题，那么您可以通过发送我在上面添加的命令来启用 LiDAR 上的电阻器。
发送上述命令需要CAN分析仪。
如果不太清晰如果使用CAN分析仪发送指令可以参考：
【快速测试】TFmini-i-CAN通过CAN分析仪与电脑通信操作教程
完成上述设置后，就可以进行物理连接和 Ardupilot 固件设置了。

三、接线

下图展示了如何将 TFmini-i CAN 与 PixHawk 飞控连接。

• 请注意将正确的线连接到飞控的正确引脚。 看控制器的pinout，pin配置是从左到右开始的

• 相关连接器需用户自行购买，LiDAR连接器为1.25mm间距的7针JST。
• 如果激光雷达朝下，请注意镜头与地面的距离，应大于激光雷达的盲区（10cm）。
• 如果需要连接更多的激光雷达（可以连接10个激光雷达），方法相同。
• 电源应满足产品说明书电流电压要求：7V至30V，大于100mA*激光雷达数量。 我用的是 12V 电源

四、飞控参数设定

4.1 避障的常用设置

AVOID_ENABLE= 3
AVOID_MARGIN=4
PRX_TYPE=4

CAN-1 端口设置：

CAN_P1_DRIVER = 1
CAN_D1_PROTOCOL = 11 CAN_P1_BITRATE = [ 波特率：对于 TFmini-i ，它是 250000]

对于 pixhawk1，我们只有一个 CAN 接口，但如果有多个接口 然后配置CAN-2接口的参数。
CAN-2 端口设置：

CAN_P2_DRIVER = 1
CAN_D2_PROTOCOL = 11
CAN_P2_BITRATE = [波特率：TFmini-i 为 250000]

第一个 TFmini-i ：

RNGFND1_RECV_ID = 3 [CAN 发送ID 十进制]
RNGFND1_GNDCLEAR=15 [单位：cm，取决于模块的安装高度，应大于 LiDAR 盲区。]
RNGFND1_MAX_CM = 400 [可根据实际需要更改，但应小于激光雷达的有效测量范围，单位为厘米]
RNGFND1_MIN_CM =30 [可根据实际需要更改，应大于激光雷达非探测区，单位为厘米]
RNGFND1_ORIENT=0 [#1 TFmini-i 真实方向]
RNGFND1_TYPE = 34

第二个 TFmini-i ：

RNGFND2_RECV_ID = 4 [CAN 发送ID 十进制]
RNGFND2_MAX_CM=400
RNGFND2_MIN_CM=30
RNGFND2_ORIENT = 6 [#2 TFmini-i 真实方向]
RNGFND2_TYPE = 34

第三个 TFmini-i ：

RNGFND3_RECV_ID = 5 [CAN 发送ID 十进制]
RNGFND3_MAX_CM=400
RNGFND3_MIN_CM=30
RNGFND3_ORIENT = 4 [#3 TFmini-i 真实方向]
RNGFND3_TYPE = 34

设置好这些参数后，点击软件右侧的Write Params完成

4.2 避障测试

如何查看激光雷达的目标距离：在键盘上按Ctrl+F键，会弹出如下窗口：

点击按钮Proximity，会出现如下窗口

绿色数字表示避障模式下距离激光雷达的距离，当距离变化或窗口打开、关闭、放大或缩小时，该数字会刷新。
编写本教程是 v1.3.72。

4.3 定高的常用设置

假设我们使用第四个激光雷达来保持高度。
将飞控板连接到任务平面，从下栏选择左侧的【完整参数列表】-【CONFIG/TUNING】。 查找并修改以下参数：

PRX_TYPE = 0 [如果 RNGFND4_ORIENT = 25 等于 4 也给出值]
RNGFND4_RECV_ID = 6 [CAN 发送ID 十进制]
RNGFND4_GNDCLEAR = 15 [单位： cm，取决于模块的安装高度， 定高需要此参数。]
RNGFND4_MAX_CM = 400 [可根据实际需要更改，但应小于激光雷达的有效测量范围，单位为厘米]
RNGFND4_MIN_CM = 30 [可根据实际情况更改，应 大于 LiDAR 非探测区域，单位 cm]
RNGFND4_ORIENT = 25 [#4 TFmini-i 真实方向]
RNGFND4_TYPE = 34

4.4 定高测试

选择选项 sonarrange，见下图

距离 LiDAR 的高度距离会以 Sonar Range（米）显示，见下图

五、常见问题

如果出现“Bad LiDAR Health”的错误信息，请检查连接是否正确，电源是否正常。
配置好参数后请让飞控完全重新上电，否则不会发生更改。 如果您的电池已连接到您的飞行控制器，请同时断开