M5StackGray レーザー距離センサの動作テスト

M5Stack Grayに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。

VL53L0Xを基板上に取り付けた製品は多数ありますがここでは秋月電子のAE-VL53L0Xを使います。

図のようにAE-VL53L0XをM5Stackに接続します。
使用していないXSHUTとGPIOは線を外した方がノイズに強くなります。

名称	機能	配線色	M5Stack配線先
Ｖ＋	3.3~5V 入力	赤	3.3V
GND	GND	黒	GND
SDA	データ線	黄	SDA (21)
SCL	クロック線	緑	SCL (22)
XSHUT	シャットダウン入力端子	青	接続しない
GPIO	GPIO（2.8Vレベル）	紫	接続しない

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]
}

動作が不安定，時折初期化を失敗するとき，モータを含むシステムで使って誤動作するとき
(1)センサケーブルが細くて耐ノイズ性に問題があります。ケーブルはきれいに束ねない方がよいようです。
(2)使用していないセンサのケーブル（XSHUTの青のケーブル,GPIOの紫ケーブル）はノイズの原因になりますので取り外した方が良いでしょう。(下の画像は紫ケーブルを外したところ。細いピンなどで詰めを持ち上げれば簡単に外れます。)

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でレーザー距離センサの動作テスト