原作于1年半前

TFmini(北醒光子的一款Lidar)在51单片机上的一些例程.

以STC的51单片机为例, STC单片机既有经典的STC89, 也有STC12, STC15, STC8等, 自带的串口数至少有1个, 如果连接TFmini的话, TFmini发送数据的时候只需要TFmini的TX连接单片机的RX即可, 单片机的TX可以空出来做其他事, 比如打印数据到电脑或者串口屏. 如果自带的硬件串口实在分不出来给TFmini, 还可以使用定时器模拟串口的方法, 找任意IO口做模拟串口连接TFmini即可.

注意下载程序的时候单片机型号不要选择错误, 可以使用STC-ISP的 检测MCU选项, 可以自动选择出单片机型号.

  • TFmini_STC89C52_HardwareSerial
  • TFmini_STC12C5A_HardwareSerial
  • TFmini_STC15W204S_HardwareSerial
  • TFmini_STC15W204S_SoftwareSerial
  • TFmini_STC15_Polling
  • Github

TFmini_STC89C52_HardwareSerial

STC89C52有一个硬件串口, 也可以用定时器实现软件串口(参考 TFmini_STC15W204S_SoftwareSerial 一节). 先下载程序:

下载程序时的连接关系:

STC89C52

USB转串口(CH340, CP2102等)

VCC

5V

GND

GND

P30(RX)

TX

P31(TX)

RX

STC-ISP的配置:

es会话连接数怎么设置_串口

下完程序后才可以连接TFmini, 把TFmini的TX(绿线)连到STC89C52的RX(P30)即可, TFminid的RX(白线)可以悬空不接. 连接关系如下:

STC89C52

USB转串口

TFmini

VCC

5V

5V(红)

GND

GND

GND(黑)

P30(RX)

TX(绿)

P31(TX)

RX

如图(板载晶振为11.0592MHz):

es会话连接数怎么设置_串口_02

打开串口调试助手, 选择正确的串口, 波特率115200, 数据左边为距离, 单位cm, 右边为信号强度:

es会话连接数怎么设置_STC89_03

TFmini的9字节输出解析可参考下面的代码:

typedef struct {
   int distance;
   int strength;
   char receiveComplete;
}TFmini;

TFmini tfmini = {0, 0, 0}; 

/******************************************************************************
TFmini 9 bytes output: 
[0x59, 0x59, distanceL, distanceH, strengthL, strengthH, Mode, 0x00, checksum]
*****************************************************************************/
void getTFminiData(TFmini *tfmini) {
   static unsigned char i = 0 ;
   unsigned char j = 0;
   unsigned int checksum = 0;
   static unsigned int rx[9];	//change int to char if not work
   if(RI) {
   	RI = 0;
   	rx[i] = SBUF;
   	if(rx[0] != 0x59) {
   		i = 0;
   	} else if(i == 1 && rx[1] != 0x59) {
   		i = 0;
   	} else if(i == 8) {
   		//printf("\r\n");
   		for(j = 0; j < 8; j++) {
   			checksum += rx[j];
   		} 
   		if(rx[8] == (checksum % 256)) {
   			tfmini->distance = rx[2] + rx[3] * 256;
   			tfmini->strength = rx[4] + rx[5] * 256;
   			tfmini->receiveComplete = 1;
   		}
   		i = 0;
   	} else {
   		i++;
   	}
   }
}

TFmini_STC12C5A_HardwareSerial

以STC12C5A60S2为例, 有两个串口. 这个例子中用串口2读取TFmini的数据, 然后通过串口1发送给PC. 串口2使用独立波特率发生器BRT, 串口1使用定时器1做波特率发生器. 硬件连接关系如下:

STC12C5A60S2

USB转串口

TFmini

VCC

5V

5V(红)

GND

GND

GND(黑)

P12(RX2)

TX(绿)

P31(TX)

RX

如图所示:

es会话连接数怎么设置_STC12_04

STC-ISP的配置:

es会话连接数怎么设置_STC89_05

打开串口调试助手, 选择正确的串口, 波特率115200, 数据左边为距离, 单位cm, 右边为信号强度:

es会话连接数怎么设置_STC15_06

程序中的 ES = 1; 这句开串口总中断被注释了, 也就是串口1不能中断? 不注释掉串口2不能中断, 原因暂时不明.

TFmini_STC15W204S_HardwareSerial

STC15W204S, SOP-8封装的有一个串口, 定时器有0和2, 没有1. 这里我们选择定时器2作为串口1的波特率发生器. 因为下载程序和TFmini都要用到同一个串口, 所以, 我们先下载程序, 下完后拔掉STC15W204S的RX连线, 接上TFmini的TX即可.

下载程序时的连接关系:

STC15W204S

USB转串口

VCC

5V

GND

GND

P30(RX)

TX

P31(TX)

RX

STC-ISP的配置:

es会话连接数怎么设置_STC89_07

注意时钟是11.0592 MHz, 下完程序后断掉 P30(RX)-TX(USB转串口) 的连线, 把TFmini的TX(绿, 白线悬空即可)接上, 连接关系如下:

STC15W204S

USB转串口

TFmini

VCC

5V

5V(红)

GND

GND

GND(黑)

P30(RX)

TX(绿)

P31(TX)

RX

如图, 这里的另一个USB转串口只是用来给TFmini供电:

es会话连接数怎么设置_串口_08

打开串口调试助手, 选择正确的串口, 波特率115200, 数据左边为距离, 单位cm, 右边为信号强度:

es会话连接数怎么设置_STC89_09

TFmini_STC15W204S_SoftwareSerial

如果没有多余的硬件串口给TFmini用, 可以使用软件串口, 软件串口还有一个好处, 理论上每一个通用IO都可以接一个TFmini.

51单片机模拟串口的原理可以参考下面几篇文章:

这里借用STC-ISP给出的示例程序, 使用定时器0模拟一个全双工串口(3倍波特率采样), 连接方式如下:

STC15W204S

USB转串口

TFmini

VCC

5V

5V(红)

GND

GND

GND(黑)

P54(模拟RX)

TX(绿)

P31(TX)

RX

通过模拟的RX(P54)读取TFmini的数据, 然后通过硬件串口P31(TX)把数据发送到电脑上. 具体代码参考TFmini_STC15W204S_SoftwareSerial工程. 注意下载的时候, 把频率选择为 33.1776MHz.

TFmini_STC15_Polling

es会话连接数怎么设置_STC15_10

STC15有两个或者更多的串口, 但这里我们只使用一个串口, 连接方式为:

TFmini TX(绿线) – STC15 RXD(P30)
STC15 TXD(P31) – PC USBtoUART RX

注意下载程序的时候断开TFmini与STC15 P30的连线, 然后把P30连到USB转串口的RX上. 下完程序后再逆操作.

TFmini 9字节输出数据的解析如下:

/******************************************************************************
 TFmini 9 bytes output: 
 [0x59, 0x59, distanceL, distanceH, strengthL, strengthH, Mode, 0x00, checksum]
 *****************************************************************************/
unsigned int TFmini_GetValue() {
	static unsigned char i = 0;
	unsigned char j = 0;
	unsigned int checksum = 0; 
	static unsigned int rx[9];
	unsigned int distance = 0;
	if(RI) {	//serialport receive a character
		RI = 0;
		rx[i] = SBUF;
		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)) {
				distance = rx[2] + rx[3] * 256;
			}
			i = 0;
		} else {
			i++;
		}	
	}
	return distance;
}

这段程序用到轮询或者串口中断里面都是可以的.

Github

https://github.com/TFmini/TFmini-51MCU