M5StackGray M5Stack_ToF_UNIT レーザー距離センサの動作テスト

M5Stack GrayにM5Stack_ToF_UNIT(レーザー距離センサ)を接続して周囲の対象物までの距離を測定します。

M5Stack_ToF_UNITはレーザー距離センサVL53L0X(STMicroelectronics)をM5StackのGrovePortA（I2C）接続専用として販売されています。
VL53L0Xは，赤外線レーザにより2m程度までの距離を測定することができ，M5StackにはI2Cでデータを転送します。
VL53L0Xを基板上に取り付けた製品は多数ありますがそのうちの一つです。

付属のケーブルで，M5StackのPortA(赤いポート)にM5Stack_ToF_UNITをつなげます。
M5StackのPortAの電源ラインには5Vが供給されていますが，SCL,SDAの信号線は3.3Vで通信しています。（M5Stackの信号は3.3Vです。M5Stack_ToF_UNITは内部で5V電源から3.3Vを作って，信号を3.3Vにしています。）
注意　PortAのソケットの形が同じだからといって，M5Stack_ToF_UNITを5V系のマイコンに接続して使うことはできません。
Groveシステムは接続は簡単なのですが，信号の電圧という落とし穴があります。

PortAにはM5Stackの5V,GND,SDA,SCLが引き出されているだけなので，PortA経由ではなく直接5V,GND,SDA,SCLにつないでも，OKです。（3.5Vにつながないように気を付けてください。）

VL53L0XはI2CでCPUとデータをやり取りしますが，そのためのライブラリが必要です。
Arduino IDEにて，「ツール」メニューから，「ライブラリを管理」を選び，「ライブラリマネージャ」を開きます。
上部にある「タイプ　すべて」，「トピック　すべて」の右側の長いボックスが検索欄なので，
そこに「VL53L0X」と書き込むと検索されます。複数の「VL53L0X」が見つかりますが，
「by PoLolu」と書いてあるものを選んでインストールします。

ライブラリを使わずに，プログラムした（長いプログラムになります）例も
https://github.com/m5stack/M5Stack/blob/master/examples/Unit/ToF_VL53L0X/ToF_VL53L0X.ino
にあります。

https://github.com/pololu/vl53l0x-arduino
を参考にさせていただきました。

実行時に，測定距離2m以上（実際には1.2mを超えた付近から）の場合，8190mmが表示されますが，これは測定が失敗しているときです。

　　動作テスト用プログラム本体（センサは常時稼働）

//DistanceSenSor_VL53l0xTest01.ino//

//https://github.com/pololu/vl53l0x-arduino

#include <M5Stack.h>
#include <Wire.h>
#include <VL53L0X.h>

VL53L0X sensor;

const int SDApin = 21; //SDAピン番号
const int SCLpin = 22; //SCLピン番号

void setup()
{
M5.begin();
M5.Power.begin();
Wire.begin(SDApin,SCLpin); //ここをGray用に設定しないと通信に失敗する
Wire.setClock(400000); // use 400 kHz I2C
M5.Lcd.setTextSize(2); //高さ16　26文字/行

    while (1);
if (!sensor.init())
{
    M5.Lcd.println("Failed to detect and initialize sensor!");
}
sensor.setTimeout(500); //[msec]
sensor.setMeasurementTimingBudget(50000); //測定タイミングバジェット(1回の距離測定)に許容される時間[micros]
sensor.startContinuous();
M5.Lcd.println("VL53L0X Started");
}

void loop()
{
int distance = sensor.readRangeContinuousMillimeters();
if (sensor.timeoutOccurred()) {
    M5.Lcd.setCursor(0, 80);
    M5.Lcd.print("TIMEOUT");
} else {
    M5.Lcd.setCursor(0, 80);
    M5.Lcd.print("        ");
}
M5.Lcd.setCursor(0, 30);
M5.Lcd.print("                          ");
M5.Lcd.setCursor(0, 30);
M5.Lcd.printf("distance[mm]:    %5d \n",distance);
delay(100);//[msec]
}

センサを手にもって，周囲に向けたところ，1.2m程度までの距離測定ができました。

M5StackGrayでM5Stack_ToF_UNIT(レーザー距離センサ)の動作テスト