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外观

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  GP2Y0A02YKOF是夏普的一款距离测量传感器模块。它由PSD(position sensitive detector)和IRED(infrared emitting diode)以及信号处理电路三部分组成。由于采用了三角测量方法,被测物体的材质、环境温度以及测量时间都不会影响传感器的测量精度。传感器输出电压值对应探测的距离。通过测量电压值就可以得出所探测物体的距离,所以这款传感器可以用于距离测量、避障等场合。

一、模块来源 ​

二、规格参数 ​

工作电压：3.3-5V

工作电流：33MA

模块尺寸：37 x 21.6mm

输出方式: 模拟量输出

读取方式：ADC

管脚数量：3 Pin

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程 ​

我们的目标是将例程移植至MSPM0G3507开发板上【能够判断前方障碍物的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

1、查看资料 ​

  红外测距传感器的输出是非线性的。每个型号的输出曲线都不同。所以，在实际使用前，最好能对所使用的传感器进行一下校正。对每个型号的传感器创建一张曲线图，以便在实际使用中获得真实有效的测量数据。下图是测距距离为20-150CM型号的输出曲线图。

  从上图中，可以看到，当被探测物体的距离小于大约 15cm 的时候，输出电压急剧下降，也就是说从电压读数来看，物体的距离应该是越来越远了。但是实际上并不是这样的，想象一下，你的机器人本来正在慢慢的 靠近障碍物，突然发现障碍物消失了，一般来说，你的控制程序会让你的机器人以全速移动，结果是，"砰"的一声。当然了，解决这个方法也不是没有，这里有个小技巧。只需要改变一下传感器的安装位置，使它到机器人的外围的距离大于最小探测距离就可以了。

  红外测距传感器的输出数据线是通过电压的变化来确定距离，我们可以使用ADC功能获取传感器的电压变化，将其转换为实际距离即可。电压距离转换公式见官方代码库链接：https://github.com/zoubworldArduino/ZSharpIR找到我们20-150CM型号的传感器，在下方有换算公式。

2、引脚选择 ​

当前只有AO引脚需要使用到ADC接口，所以DO引脚可以使用开发板上其他的GPIO。这里选择使用PA27的附加ADC功能。

模块 开发板
VCC5V
GNDGND
DATAPA27

接下来我们配置 SYSCONFIG

  1. 双击 empty.syscfg 文件，打开它。
  1. 添加ADC
  1. 配置ADC

  1. Ctrl + S 保存配置文件

  2. 然后点击编译（可能会报错，我们不用管！）

  1. 然后我们所有设定的引脚和功能就会在 ti_msp_dl_config.h 中定义。因为这个文件我们包含进了 board.h 所以我们只需要引用 board.h 即可。【这里的 board.h 就充当了芯片头文件的作用】

3、代码编写 ​

我们在 BSP文件夹 中新建inc和src文件夹，新建两个文件 bsp_irdistance.c 和 bsp_irdistance.h，并且将头文件路径添加到编译器中。

新建文件夹、新建文件以及添加头文件路径，在DHT11章节已经讲过了，可以移步进行查看。

DHT11章节跳转 : （点击跳转🚀）

在文件bsp_irdistance.c中，编写如下代码。

c
/*
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 */
#include "bsp_irdistance.h"
#include "stdio.h"
#include "math.h"


/**********************************************************
 * 函 数 名 称：ADC_GET
 * 函 数 功 能：读取一次ADC数据
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：LP
**********************************************************/
static uint32_t ADC_GET(void)
{
    unsigned int gAdcResult = 0;

    //使能ADC转换
    DL_ADC12_enableConversions(ADC12_0_INST);
    //软件触发ADC开始转换
    DL_ADC12_startConversion(ADC12_0_INST);

    //如果当前状态 不是 空闲状态
    while (DL_ADC12_getStatus(ADC12_0_INST) != DL_ADC12_STATUS_CONVERSION_IDLE );

    //清除触发转换状态
    DL_ADC12_stopConversion(ADC12_0_INST);
    //失能ADC转换
    DL_ADC12_disableConversions(ADC12_0_INST);

    //获取数据
    gAdcResult = DL_ADC12_getMemResult(ADC12_0_INST, ADC12_0_ADCMEM_CH0);

    return gAdcResult;
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：Get_Adc_Value
 * 函 数 功 能：获得某个通道的值
 * 传 入 参 数：Count：采集次数
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：LP
**********************************************************/
uint32_t Get_Adc_Value(uint8_t Count)
{
    unsigned int gAdcResult = 0;
    uint8_t i = 0;
    for(i = 0; i < Count; i++)
    {
        //获取数据
        gAdcResult += ADC_GET();
    }

    return (gAdcResult / Count);
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Get_illume_Percentage_value
 * 函 数 说 明：计算红外测距的测量距离
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：返回测量距离
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
double Get_IRdistance_Distance(void)
{
    double adc_new = 0;
    double Distance = 0;

    adc_new = (((double)Get_Adc_Value(10.f) / 4095.f) * 3.3f);

    // 根据官方代码库链接：https://github.com/zoubworldArduino/ZSharpIR
    // 得到距离换算公式：
    //【GP2Y0A02YK0F：Using MS Excel, we can calculate function (For distance > 15cm) :
    // Distance = 60.374 X POW(Volt , -1.16)】

    Distance = 60.374 * pow(adc_new,-1.16);

    return Distance;
}

在文件bsp_irdistance.h中，编写如下代码。

c
/*
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 */
#ifndef __BSP_IRDISTANCE_H__
#define __BSP_IRDISTANCE_H__

#include "board.h"

uint32_t Get_Adc_Value(uint8_t Count);
double Get_IRdistance_Distance(void);

#endif

四、移植验证 ​

在empty.c中输入代码如下:

c
#include "ti_msp_dl_config.h"
#include "board.h"
#include "bsp_irdistance.h"

int main(void)
{
    SYSCFG_DL_init();

    lc_printf("Infrared Distance Sensor Start....\r\n");

    while (1)
    {
        lc_printf("Distance = %.2f CM\r\n", Get_IRdistance_Distance() );

        delay_ms(500);
    }
}

上电效果：距离障碍物20CM进行测量

【代码下载】

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