MTOF171000C0使ってみた

　卒論も提出し終わったにもかかわらず，研究室にこもって何かしている中の人です．研究室ので使っているマシンでデータセット作成とかをやっているのですが，メモリを大量に使い果たすのでVPNでつなげず，結局来ないといけなくなっています．OTL

　さて，今回は秋月で売っているToFセンサの話です．ToFセンサといえばSTMicroelectronicsのこちらが有名?ですが，少しお高めかつ情報が出回っているのでパスです．(レジスタマップは果たして公開されたのだろうか)

1.仕様的なもの

センサ裏面

　今回使用するモジュールはFOXCONNが製造しており，SHARP製GP2AP01VT10F ToFセンサと謎マイコンが載っています．Arduino UNO向けサンプルコードとモジュールのアプリケーションノートが公開されています．
　アプリケーションノートによれば，距離レンジ10cm-120cm(白壁)，10cm-70cm(灰色壁)で，120cm±4%，70cm±7%となっています．

　通信方式は，UART/I2Cですが，I2Cで通信する際には電源，SCL，SDAのほかにCS代わりにTXDピン(センサ側の)を使用します(アプリケーションノートだと，RXDにつなげって書いてあるが，マイコン側って意味なのか？)．今回はI2Cの方のみテストしました．

モジュール付属のケーブル．一回装着すると取りにくいらしい

　モジュールのピンアサインは，

1. VDD(赤)
2. GND(黒)
3. TXD(白)
4. RXD(茶)
5. SCL(緑)
6. SDA(黄色)

となっています．注意点として，付属のケーブルをモジュールにつけると抜けにくいらしく，無理やり抜こうとしてモジュールごと破損する可能性があるらしいです．

2.I2Cでおしゃべり

距離測定の図．M5StickVはただの壁

　ESP32でMTOF171000C0を使ってみましょう．何も考えずにピンを割り当てました．

• VDD(赤) <-> 3V3
• GND(黒) <-> GND
• TXD(白) <-> IO25
• RXD(茶) <-> 未接続
• SCL(緑) <-> IO21
• SDA(黄) <-> IO22

最初，TXDをIO12につないでいたのですが，うまく書き込めなくなりました(ESP32の仕様で，ブート時のモード決めとかで使うらしいです)．IO25であれば問題なく動きました．
　アプリケーションノートに従うと，通信の流れは以下のようになります．

1. TXD(CS)をLowにする
2. センサのアドレスを送る(0x52)
3. 距離データのはいっているレジスタを指定する(0xD3)
4. センサのアドレスからデータが送られてくるのを待つ(2Bytes，上位8bitから送信)
5. CSをHighにする

　距離が測定できない場合には，出力結果が"8888"になります．そうでない場合は，レジスタの値がそのまま距離(mm)になります．コードはこちらに上げておきました．

3.まとめ

　モジュール内でmmに直してくれるのはありがたい...のだろうか．マイナス点はSTMicroelectronicsのToFシリーズより性能が低いこととセンサ自体のデータシートが出回っていないことでしょうか．(未公開コマンドで精度や速度に関する設定ができるのかも)

　VL53L0Xに対しては，秋月価格で\2-300安いので少しお手軽です．(\1080->\780)

何も考えずにcmオーダで正確に測れることを考えると，こっちでもいいかもしれないです．

4.その他

• データシートが英語・中国語(繁体字)併記．繁体字なので，雰囲気はつかめる．
• SHARPからではなくFOXCONNから出ているのはなんでだろ(親会社一緒だけど)
• UARTではオフセットの設定もできるらしい．I2Cは知らないけど，同じレジスタにアクセスすれば設定できる気がする．
• 精度はまあまあ．20cmぐらいなら±3mm切ってくるレベル．
• 距離が8888になる現象は，距離が遠すぎる場合にもなる．
• センサ自体のレジスタマップはこちらも未公開．公開してほしい．

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