URM37 - побеждаем датчик.

Да, он работает. Этот странный датчик, по цене пяти народных.
Работает как-то так:

Приобрел я его по случаю в количестве двух штук, когда делал самый первый проект на Ардуино. Мучился с ним безумно долго, как-то запустил... А второй оказался нерабочим. Или я его "убил" в процессе мучений. В общем, после осознания смерти, изучение интернета показало, что есть много других измерителей расстояний.
Валялся бы одинокий URM себе еще, но работа над второй версией подсветки лестницы предъявила к ультрасонику повышенное требование - скорость. И я вспомнил, что 990 рублей, потраченные на этот датчик, хоть как-то должны вернуться - у датчика есть некоторые особенности (хотя не факт, что они стоят именно столько).
Еще день мучений, и теперь я могу пошагово рассказать вам как включить автоматический режим работы этого датчика, когда он:

- сам измеряет расстояние;
- сам сравнивает с референсным;
- сам дрыгает ножку, если расстояние меньше запланированного;
- сам выдает PWM сигнал, который позволяет без напряга узнать расстояние.​

Сначала скетч. А потом пояснения к нему, которых будет больше скетча.

Код (C):

// # Connection:
// #      Pin 1 VCC (URM V3.2) -> VCC (Arduino)
// #      Pin 2 GND (URM V3.2) -> GND (Arduino)
// #      Pin 6 COMP/TRIG (URM V3.2) -> Pin 2 (Arduino)
// #      Pin 4 PWM (URM V3.2) -> Pin 7 (Arduino)

int cmmd1[]={
0x44,0x00,0x05,0x49};//low byte stored in the sensor for the distance threshold.
int cmmd2[]={
0x44,0x01,0x00,0x45};//high byte, write 0x0010 into address 0x01 and 0x00,so the threshold is set to 16cm
int cmmd3[]={
0x44,0x02,0xaa,0xf0};// Autonomous mode. write 0xaa into address 0x02
//int cmmd3[]={
//  0x44,0x02,0xbb,0x01};  // PWM mode. write 0xbb into address 0x02
int i;
unsigned int pwmUrm;

void setup(){
    Serial.begin(9600);                        // Sets the baud rate to 9600
    A_Mode_Setup();                            //PWM mode setup function
    pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop()
{
    pwmUrm = pulseIn(7, LOW);
    Serial.println(pwmUrm/50);       // Узнаем через порт расстояние;
    //delay(1000);
    byte s = digitalRead(2);
    Serial.println(s);               // Наблюдаем за срабатыванием на 5 см;
    digitalWrite(13,!s);
}

void A_Mode_Setup(){
    //write the data into the URM37 EEPROM
    for (i=0;i<4;i++)
    Serial.write(cmmd3[i]);
    delay(200);

    for (i=0;i<4;i++)
    Serial.write(cmmd1[i]);
    delay(200);

    for (i=0;i<4;i++)
    Serial.write(cmmd2[i]);
    delay(200);
}

 

Итак, если вы соедините все как указано в скетче и запустите его - ничего полезного не случится. Хотя скетч абсолютно рабочий. В чем прикол? Прикол в том, что включать/выключать всю конструкцию надо по-особенному. Итак:

1. присоединяем проводочки так, как указано в скетче, грузим его в Ардуино и не обращаем внимание на то, что ничего не получается. Главное - прошиться;
2. все отключаем от электронов, то есть обесточиваем;
3. находим еще два проводочка, и соединяем их так: 9 ножка URM - 0 ножка Ардуино, 8 ножка URM - 1 ножка Ардуино. Догадались? Да, это будет uart соединение;
4. откладываем в сторонку кабель USB, находим 5вольт и запитываем Ардуинку именно таким образом - только внешним источником питания;
5. чуть ждем когда оно замигает, заработает;
6. находим кнопочку сброса на Ардуинке и нажимаем с любовью (это очень важно, иначе с URMом не справиться!);
7. отпускаем кнопочку и еще немного ждем;
8. отсоединяем Ардуино от питания;
9. отсоединяем проводки от 0 и 1 входов Ардуинки;
10. включаем питание вновь...

И вот он, момент истины. Только если Вы любите и Ардуино, и датчик URM (в особенности), то при поднесении ладошки к нему на пять сантиметров загорится лампочка диода на 13 ножке.
... а почему именно на 5 см. и как это расстояние изменить, и как читается вообще расстояние - объясню завтра. Хотя из кода кое-что может быть понятно...

 

Теперь разберемся с тем, что же мы натворили.
Но перед этим узнаем, что URM37 работает в трех режимах по выбору:

1. по UART после получения запроса отвечает измеренным расстоянием;
2. после пинка в ногу 6 отвечает о расстоянии PWM на 4 ноге ;
3. сам измерят дистанцию раз в 25 мс., сам щелкает 6 ногой о том, ближе или дальше чем задумано, а на 4 ноге постоянно держит PWM сигнал для чтения дистанции.

Вот этот, третий режим мы и прихватили сейчас. Как мы это сделали?
Все переключения режимов и объяснения строптивому URM37 правил жизни осуществляются только по UART. Это необходимо запомнить. Причем режим 1 включен постоянно - ультрасоник всегда готов пообщаться по протоколу. Второй и третий режимы включаются путем подачи UART команд, сотстоящих из 4 байтов.
Для включения третьего режима надо подать три команды. Первая и вторая (младший байт расстояния, старший байт расстояния) запоминает в памяти ультрасоника контролируемое расстояние, а третья, собственно, и включает режим.
Рассмотрим первую команду - младший байт:
{ 0x44,0x00,0x05,0x54} 0x44 - запись во внутреннюю память, 0x00 - адрес памяти, 0х05 - наши 5 см, 0x54 - (обязательно!) сумма первых трех цифр. Считать ее очень просто. Находите на вашем компе стандартную программу Калькулятор, включаете Вид -> Программист... а дальше сами разберетесь.
Теперь понятно, что команда {0x44,0x01,0x00,0x45} значит записать во внутреннюю память по адресу 0х01 число 0, а в сумме 0x44+0x01+0x00= 0x45.
Третья команда тоже разъясняется. {0x44,0x02,0xaa,0xf0} Записать в ячейку 03 число 0хаа (что и значит войти в третий режим), а сумма этого действа - 0xf0.
Ясно и то, для чего исполняются все манипуляции со включением-выключением. Поскольку UART задействуется для связи и с USB и с URM37, вместе они не работают. Значит всегда последовательность будет такой. Программируем Ардуино, отсоединяем от USB, но присоединяем к URM37, включаем, происходит запись по UART, после чего ультрасоник еще и требует перезагрузки - отключения и включения питания.

 

Во втором и третьем режиме на 4 ноге ультрасоника по команде (2 режим) или постоянно (третий режим) присутствует PWM сигнал, который мы ловим командой pulseIn((номер присоединенной ноги Ардуино), LOW);. Его каждые 50 мкс соответствуют 1 см. значит поделив результат на 50 мы получаем расстояние в сантиметрах. Проще не куда! Вот и этот код:

Код (Text):

pwmUrm = pulseIn(7, LOW);
Serial.println(pwmUrm/50);

А код

Код (Text):

byte s = digitalRead(2);
Serial.println(s);
digitalWrite(13,!s);

читает 6 ногу ультрасоника, печатает значение (0 или 1) в порт и зажигает лампочку, причем с инверсией. Ультрасоник держит на 6 ноге единицу, если расстояние больше указанного, и 0 - если меньше.

 

Наконец, пора записать другое расстояние в память. Давайте, предположим, 330 см. Алгоритм:

1. открываем Калькулятор и записываем в него 330 в десятичном виде;
2. переключаем в шестнадцатеричный и получаем 14А;
3. врубаемся, что младший байт расстояния - 0х4а, а старший 0х01;
4. составляем первую команду: 0x44,0x00,0x4а,0x8e. Понятно, что 0x8e = 0x44+0x00+0x4а? Кстати, калькулятор то не закрываем - это я на нем и посчитал.
5. вторая команда: 0x44,0x01,0x00,0х45.
6. третья: 0x44,0x02,0xaa,0xf0. Ее и считать не надо - просто копируем.

Повторяем все описанные выше волшебные пассы, и наш умный URM размера 37 начинает контролировать дистанцию 330 см.

 

А теперь превратим URM37 в обычный датчик. Для этого вместо трех команд запишем в память всего одну: {0x44,0x02,0xbb,0x01}; Разбирать ее нет смысла - проще записать. А для дотошных - запись в память по адресу 2 числа 0xbb. Сумма 0x44 + 0x02 + 0xbb равна 0х0101, но в команду подается младший байт, а именно - 0х01.
Это, в целом, все. Добавлю, что пятой ногой ультрасоник может командовать сервой. Как это делается, желающие могут разобраться самостоятельно, уверен, предоставленной выше информации хватит для укрощения девайса.
И напоследок две главные ссылки, где есть больше объяснений и материалов: раз и два.

 

Достал, улыбнулся... . Два года прошло.
Стряхнул пыль.


Загрузил скрипт:

Код (Javascript):

var cmd=[];
var count = 0;
var distance = 0;


C3.set();   // light on
SPI1.setup({sck:A5, miso:A6, mosi:A7, baud: 1000000});

Serial6.setup(9600);
Serial6.on('data', function (data) {
  // console.log(data.charCodeAt(0));
  cmd[count] =data.charCodeAt(0);
  count +=1;
  if (count === 4){
    // console.log(cmd);
    getDistanse(cmd);
    cmd = [];
    count = 0;
   }
});

var cmmd3=[0x44,0x02,0xaa,0xf0];// Autonomous mode
var cmmd4=[0x44, 0x02, 0xbb, 0x01]; // passive PWM mode
Serial6.write(cmmd4);

var cmmd5=[0x11,0x00,0x00,0x11]; // temperature
var cmmd6=[0x22,0x00,0x00,0x22]; // distance

function getDistanse(rawdata) {
  if(rawdata[0] !== 255) {
    var newdistance = (rawdata[1]*255+rawdata[2]);
    if (newdistance !== distance) {
      console.log("Distance is "+ newdistance +" cm.");
      //printLCD("123");
      distance = newdistance;
    }
    return newdistance;
  }
  else{
    console.log("Error to get distance!");
    return rawdata[0];
  }
}

Serial6.write(cmmd6);
setInterval(function(){
  Serial6.write(cmmd6);
}, 1000);

var g = require("ILI9341").connect(SPI1, B1, B0, C2, function() {
  g.setFontVector(45);
  g.setColor(0,0.5,1);
  var oldolddistance = 0;
  setInterval( function () {
    if (distance !== oldolddistance) {
      g.clear();
      var r = Math.random();
      var gr = Math.random();
      var b = Math.random();
 
      while ((r+gr+b) < 1) {
        r  = Math.random();
        gr = Math.random();
        b  = Math.random();
      }
      g.setColor(r,gr,b);
      g.drawString(distance + " cm.",45,150);
      oldolddistance = distance;
    }
  },2000 );
});