激光测距用户手册
1.简介
本系列激光测距模块可以更快更确切的测量距离，即使在恶劣的测试环境中，比如较差的反射面。
2.核心参数
| 参数名 | 参数值 |
|---|---|
| 精度 | ± 3毫米 |
| 单位 | 毫米 |
| 测试距离 | 0.03-5米 |
| 测量时间 | 0.4-4秒 |
| 激光分类 | Class II |
| 激光标准 | 520nm，<1mW |
| 尺寸 | 40 64 18mm |
| 重量 | 约15g |
| 额定电压 | DC3.3-4.3v |
| 工作温度 | 0-40℃ |
| 存储温度 | -25-60℃ |
| 线序 | 红：VIN 黑：GND 黄：RX 蓝：TX |
注意:
1、 不良测量条件下测量精度会有约±3mm+40PPM的误差。
2、 使用环境温度尽量保持在工作温度内。
3、 使用电压不能超过额定电压，否则会损坏模块。
3.操作协议
采用usart接口。
波特率：自动侦测(推荐9600bps ~115200bps) 默认波 特率19200bps
起始位：1位
数据位：8 位
停止位：1 位
校验位：无
流量控制：无
默认波特率19200bps可以在以下条件使用
注意：
在初始状态下，激光测距仪初始状态处于掉电模式。上电以后，模块需要大概100毫秒的时间完成自启动，然后进入自动检测波特率阶段。主机传输1字节固定数据0x55给从机进行自动侦测波特率，如果成功，从机将向主机回复1字节数据，这表示从机本身的地址。在一个主机多个从机通信情况下，从机的地址应答可能导致USART总线冲突，请记住该字节应该被忽略。在成功检测到波特率后，主机和从机之间的通信已经建立，主机可以发送命令帧给从机。
4. 控制指令
控制命令框架由6部分组成。如
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 位数 | 8 | 1 | 7 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| 名称 | Head | R/W | Address | Register | Payload count | Payload | checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0 | 0x51 | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x00 | 0x72 |
请求始终以固定的头字节0xAA开始，在从从机到主机的错误应答帧期间，该字节也可以为0xEE，
R/W表示位，0：主机写入从机，1：主机从从机读取。
从机地址为0x51，地址只有7位，所以地址为0x00〜0x7F，0x00是主机发布模块地址变更命令前的默认地址，0x7F是为单主机到多机网络保留的广播地址；
从机寄存器为0x0020（REG_MEA_MODE，详见寄存器列表）；
写入寄存器0x0020的有效载荷数据计数为0x0001，当R / W = 1时，此段可能不存在，主机从从机读取；
写入寄存器0x0020的单个数据为0x0000，当R/W = 1时，该部分可能不存在，主机从从机读取；
校验和为0x72，校验和=地址字节+寄存器字节+有效负载计数字节+所有有效负载字节，忽略字节溢出。
5.控制寄存器
| 序号 | 寄存器 | 名称 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0x0000 | REG_ERR_CODE | 系统状态代码 |
| 2 | 0x0006 | REG_BAT_VLTG | 输入电压 |
| 3 | 0x0010 | REG_ADDRESS | 模块地址 |
| 4 | 0x0012 | REG_OFFSET | 模块测量结果偏移量 |
| 5 | 0x0020 | REG_MEA_START | 初始测量 |
| 6 | 0x0022 | REG_MEA_RESULT | 测量结果 |
| 7 | 0x01BE | REG_CTRL_LD | 激光二极管控制 |
6.控制指令
6.1.读取模块最新状态
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Checksum | |
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x00 | 0x80 |
类别：读取命令
从机地址：0x00
寄存器地址：0x0000
作用：主机在执行完上一个命令之后读出模块的状态。
从机返回：
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x01 | 0xYY | 0xZZ | Checksum |
字节0xZZ是从机返回的状态码
6.2.读取硬件版本
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Checksum | |
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x0A | 0x8A |
类别：读取命令
从机地址：0x00
寄存器地址: 0x000A
作用：主机读取模块硬件版本信息;
从机返回：
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x0A | 0x00 | 0x01 | 0xVV | 0xYY | sum |
硬件版本号是0xVVYY.
6.3.读取软件版本号
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Checksum | |
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x0C | 0x8C |
类别：读取命令
从机地址：0x00
寄存器地址: 0x000C
作用：主机读取模块的软件版本信息;
从机返回：
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x0C | 0x00 | 0x01 | 0xVV | 0xYY | sum |
软件版本号是0xVVYY.
6.4.读取模块序列号
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Checksum | |
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x0E | 0x8E |
类别：读取命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x000E
作用：主机读取模块序列号;
从机返回:
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | Register | Payload count | Payload | Checksum | ||||
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x0E | 0x00 | 0x01 | 0xSS | 0xNN | sum |
硬件版本号是0xSSNN.
6.5.读取输入电压
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Checksum | |
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x06 | 0x86 |
类别：读取命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x0006
功能：主模块以BCD编码读取模块的输入电压（mV）;
从机返回:
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x06 | 0x00 | 0x01 | 0x32 | 0x19 | sum |
输入电压 = 3219mV
6.6.读取测量结果
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Checksum | |
| 数据 | 0xAA | 0x80 | 0x00 | 0x22 | 0xA2 |
类别：读取命令
从机地址：0x00
寄存器地址：0x0022
功能：主机读取测量结果
从机返回：
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6:9 | 10:11 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/ Address | Register | Payload count | Payload Distance | Payload SQ | Check sum | ||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x22 | 0x00 | 0x03 | 0xAABBCCDD | 0x0101 | Check sum |
6.7.设置模块地址
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x10 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0xYY | sum |
类别：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x0010
功能：主机设置从机地址，该地址在模块断电后不会消失;
从机返回：
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x10 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0xYY | sum |
从地址设置为0xYY（!!!注意：地址只取位[6：0]，其他位将被忽略）。
注意：不要将从机地址设置为广播地址0x7F，该地址预留给一个主机到多个从机网络，它需要
所有从机同时测量距离，并且直到主机要求一个从机测量才会进行测量。
6.8.设置模块测量偏移
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x12 | 0x00 | 0x01 | 0xZZ | 0xYY | sum |
类型：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x0012
功能：主机设置从机的测量偏移量。例如，如果偏移量为0xZZYY = 0x7B（+123），则表示测量结果的最终输出将增加123毫米，如果偏移量为0xZZYY = 0xFF85（-123），则表示测量结果的最终输出将减少123毫米。
从机返回：
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x12 | 0x00 | 0x01 | 0xZZ | 0xYY | sum |
6.9.激光开启和关闭
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x01 | 0xBE | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0xZZ | Checksum |
类别：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x01BE
功能：开启或者关闭激光, 0xZZ = 0x01 激光开启, 0xZZ = 0x00 激光关闭.
从机返回
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x01 | 0xBE | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0xZZ | Checksum |
6.10开启一次自动模式测量
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x00 | 0x21 |
类别：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址：0x0020
功能：启动从机在自动模式下进行单次测量
从机返回：
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6:9 | 10:11 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/ Address | Register | Payload count | Payload Distance | Payload SQ | Check sum | ||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x22 | 0x00 | 0x03 | 0xAABBCCDD | 0x0101 | Check sum |
类别：从机返回
从机地址：0x00
寄存器地址：0x0022
功能：将测量结果返回给主机，测量结果= 0xAABBCCDD毫米（帧字节6 = 0xAA，字节7 = 0xBB， 字节8 = 0xCC，字节9 = 0xDD），信号质量= 0x101，信号质量数越小表示激光信号越强， 距离结果越可靠
6.11.开启一次慢速距离测量
| 字节 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| 数据 | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x01 | 0x22 |
类别：写入命令
从机地址：0x00
寄存器地址：0x0020
功能：启动从机在慢速模式下进行一次测量
从机返回：同上面的一次自动距离测量
6.12.开启一次快速测量
| Bytes | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| Data | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x02 | 0x23 |
类别：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x0020
功能：启动从机在快速模式下进行一次距离测量。
从机返回：同单次自动距离测量。
6.13.开启自动模式连续测量
| Bytes | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| Data | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x04 | 0x25 |
类别：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x0020
功能：启动从机在自动模式下进行连续测量。
从机返回：同单次自动距离测量。
6.14.开启慢速模式连续测量
| Bytes | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| Data | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x05 | 0x26 |
类别：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x0020
功能：启动从机在慢速模式下进行连续测量。
从机返回：同单次自动距离测量.
6.15.开启快速模式连续测量
| Bytes | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| Data | 0xAA | 0x00 | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x06 | 0x27 |
类别：写入命令
从机地址: 0x00
寄存器地址: 0x0020
功能：启动从机在块速模式下进行连续测量。
从机返回：同单次自动距离测量。
6.16.从机错误报告
如果在测量阶段发生任何错误，激光测距仪模块将返回错误报告：
| Bytes | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| Data | 0xEE | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x0F | 0x10 |
类型：从机返回
从机地址：0x00
寄存器地址：0x0000
功能：向主机报告错误状态，错误码= 0x000F，请参考6.6节错误代码的含义。
6.17.退出连续测量
主机传输一个字节0x58（大写字符'X',）立即停止连续测量模式。
6.18.开启多从机测量
主机向从机地址0x7F发出一次测量命令，这将使所有在线从机同时测量距离，但它们都不会将其测量结果返回给主站，直到主机要求每个从机返回测量结果。在主机发出读取测量结果命令，之前，主机应读取从机的状态码，以确保在从机测量期间不会发生错误。
| Bytes | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Head | RW/Address | Register | Payload count | Payload | Checksum | |||
| Data | 0xAA | 0x7F | 0x00 | 0x20 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x00 | 0xA0 |
类别：写入命令
从机地址：0x00
寄存器地址：0x0020
功能：启动所有的从机在自动模式下进行单次测量
从机返回：无返回
发送此命令后，主机轮询每个从机地址的状态，如果从机返回以0x0000，则表示没有错误，然后发送读取测量结果命令开始测量距离。每个从机的测量结果不会被覆盖，直到下一个成功的测量命令和新的距离结果。
测量模式
有两种测量模式：单次测量和连续测量。
单次测量一次测量命令一个结果。
如果主机不中断连续测量，连续测量距离结果高达255次，要中断连续测量，主机需要在测量期间发送1个字节的0x58（ASCII中的大写字符'X'）。
每种测量模式都有三个工作模式:
自动模式, 模块返回测量结果和信号质量（SQ），较小的SQ值代表更可靠的距离结果，在此模式下模块根据激光反射水平调整读取速度。
慢速模式， 更高的精度。
快速模式，更高频，低精度。
7、状态代码
| 状态码 | 描述 |
|---|---|
| 0x0000 | 无错误 |
| 0x0001 | 输入电压过低，输入电压应该大于等于2.2V |
| 0x0002 | 内部错误，可忽略。 |
| 0x0003 | 模块温度过低(< -20℃) |
| 0x0004 | 模块温度过高(> +40℃) |
| 0x0005 | 测量目标超出量程 |
| 0x0006 | 无效测量结果 |
| 0x0007 | 背景光太强 |
| 0x0008 | 反射信号太弱 |
| 0x0009 | 反射信号太强 |
| 0x000A | 硬件错误1 |
| 0x000B | 硬件错误2 |
| 0x000C | 硬件错误3 |
| 0x000D | 硬件错误4 |
| 0x000E | 硬件错误5 |
| 0x000F | 反射信号不稳定 |
| 0x0010 | 硬件错误6 |
| 0x0011 | 硬件错误7 |
| 0x0081 | 无效结构 |