本文记录了我使用STM32F103结合VL53L0测距模块的一个学习过程。
( Z% l3 D. C) R! q8 X5 CVL53L0是由ST公司最新推出的一款飞行时间测距+手势检测的微型模块，它应用非常广泛包括：激光测距、避障检测、一维手势识别等；接下来我们重点介绍它的激光测距功能。

一、模块的硬件连接



7 u" L. T/ P" q5 X" _7 v9 n
上图便是我所使用的测距模块GYVL53L0XV2，它预留了六个接口：
5 p8 O5 X. ?2 h* X1、VIN：供电电压，可在3V~5V范围内进行供电，但如果自己进行电路搭建的话，则需要一个线性稳压电路，将输入电压稳定在2.8V进行芯片供电和芯片I/O端口的上拉，这个可以自己看它的数据手册；
2 |1 v: M! i+ S! P& G2、GND：参考地；
3、SCL：I2C通信的时钟线；
4、SDA：I2C通信的数据线；
9 L& ]8 b/ s9 z( f  l5、XSHUT：芯片的使能管脚，电平1代表有效，电平0代表无效；
6、GPIO1：芯片的中断管脚。
5 B9 K( o0 C& E: H/ A3 F
本文与STM32F103的连线如下：
/ j& R; j" y# ?# s. i+ ?VIN--------------->3.3V
5 q2 o; w+ P- R8 K) pGND------------->GND
SCL-------------->PB6
SDA-------------->PB7

- b8 ^& j5 w  j# ]其中XSHUT与GPIO1没有连接，由电路可知，未连接时它们均上拉为高电平，XSHUT一直为高则代表芯片始终有效工作，如果有需要也可以进行连接，用单片机控制。在这里我没有使用到，因此直接不连接就行。

$ [% D2 C9 }1 ]
二、程序代码
' H9 ?- H' z+ M; T# S

1. #ifndef _VL53L0_H
   
2. #define _VL53L0_H
   ( J5 i2 l. L5 G3 J, @" ^& z+ f
3. 
   2 d+ a1 n. B- Q/ t( Q
4. #define VL53L0X_REG_IDENTIFICATION_MODEL_ID         0xc0
   , N* B- t& F$ ]7 j8 J+ Q
5. #define VL53L0X_REG_IDENTIFICATION_REVISION_ID      0xc2
   
6. #define VL53L0X_REG_PRE_RANGE_CONFIG_VCSEL_PERIOD   0x50
   
7. #define VL53L0X_REG_FINAL_RANGE_CONFIG_VCSEL_PERIOD 0x70
   ! [0 _6 B  }% e
8. #define VL53L0X_REG_SYSRANGE_START                  0x00
   
9. #define VL53L0X_REG_RESULT_INTERRUPT_STATUS         0x13
   
10. #define VL53L0X_REG_RESULT_RANGE_STATUS             0x14
    
11. #define VL53L0X_Add 0x29
    9 }4 J* }3 g+ [, \$ {
12. #include "stm32f10x.h"
    1 D* K; l0 `: ]; r# {
13. #include "bsp_usart1.h"
    
14. #include "bsp_i2c_gpio.h"
    2 u2 J$ c& |& E) `0 e5 X2 [
15. 
    
16. u8 VL53L0X_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);
    
17. u8 VL53L0X_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);
    
18. u8 VL53L0X_Write_Byte(u8 reg,u8 data);
    
19. u8 VL53L0X_Read_Byte(u8 reg);
    
20. uint16_t bswap(u8 b[]);                                  
    * ?  `1 |0 L2 }1 L( }' l
21. uint16_t VL53L0X_decode_vcsel_period(short vcsel_period_reg);       
    
22. uint16_t makeuint16(int lsb, int msb);                 
    ; ?" f! O) m% i. a, d' |6 L
23. 
    , q  A8 b! @8 g
24. #endif
    
25. 
    
26. #include "VL53L0.h"
    & i) @( d1 I1 u7 @, U' ~$ @! ?+ m  J
27. uint16_t bswap(u8 b[])
    * f0 Z% f1 N4 B+ B9 D
28. {
    
29.         uint16_t val = ((b[0]<< 8) & b[1]);
    0 @5 Q- Q3 y3 h9 B+ H0 N( g
30.         return val;
    $ q# C9 }) I. h% w+ A
31. }
    9 N8 a1 M* A$ T+ G
32. 
    
33. uint16_t VL53L0X_decode_vcsel_period(short vcsel_period_reg)
    
34. {
    ) u, A6 S( L7 S0 h* J" h
35.         uint16_t vcsel_period_pclks = (vcsel_period_reg + 1) <<1;
    
36.         return vcsel_period_pclks;
    + |) ]1 l% S4 I: w& b% ^
37. }
    
38. 
    
39. uint16_t makeuint16(int lsb, int msb)
    
40. {
    ' c, h) c( L4 d3 ]
41.     return ((msb & 0xFF) << 8) | (lsb & 0xFF);
    
42. }
    
43. 
    & p8 q& V8 M; \) p: B2 n
44. u8 VL53L0X_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
    
45. {
    ' @  {* ~. H3 s% ?7 A% `
46.         u8 i;
    
47.     i2c_Start();
    
48.         i2c_SendByte((addr<<1)|0);
    " j) M* K4 m( R# P( V
49.         if(i2c_WaitAck())
    ) T* @0 A" c/ b5 d, Z
50.         {
    
51.                 i2c_Stop();                 
    7 ?# [0 T7 ^& e+ f- Z( M4 P
52.                 return 1;               
    
53.         }
    1 X3 C0 _, @% E, i
54.     i2c_SendByte(reg);
    
55.     i2c_WaitAck();               
    / F2 l, p1 q% h% Q% R: |) m
56.         for(i=0;i<len;i++)
    5 t2 F6 |/ t# p
57.         {
    
58.                 i2c_SendByte(buf[i]);       
    ' ]- ~$ z  x- I
59.                 if(i2c_WaitAck())               
    
60.                 {
    
61.                         i2c_Stop();         
    & h( A+ z- `5 a6 {( `
62.                         return 1;                 
    
63.                 }               
    
64.         }   
    2 ?( V* I- R+ @0 O
65.     i2c_Stop();         
    , w. P/ p; n+ R$ \- }
66.         return 0;       
    - _7 W' T3 t5 c" T+ u+ M
67. }
    
68. 
    9 `; ]: n9 _7 L# G
69. u8 VL53L0X_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
    
70. {
    
71.         i2c_Start();
    ( J# e6 c+ |8 ^  [. D9 ^/ }4 e. P5 }
72.         i2c_SendByte((addr<<1)|0);
    
73.         if(i2c_WaitAck())       
    
74.                 i2c_Stop();                 
    4 c& I$ k& E  N8 d3 S9 @8 ~
75.                 return 1;               
    
76.         }
    
77.     i2c_SendByte(reg);       
    ! ~% k+ p% j* r/ R& n1 O
78.     i2c_WaitAck();               
    
79.     i2c_Start();
    
80.         i2c_SendByte((addr<<1)|1);       
    
81.     i2c_WaitAck();               
    
82.                
    ! ?0 {7 g/ U# @
83. while(len)
    
84.         {
    
85.                 if(len==1)
    - ?% L$ A2 R2 j
86.                 {
    # i9 D! \, P+ }3 j& R+ c& m
87.                         *buf=i2c_ReadByte();
    9 L( G- S% y6 n0 o; m$ b: [. t% U
88.                         i2c_NAck();
    - ^0 t9 m; p% Q  m9 z& l8 H8 V8 K
89.                 }
    3 l7 d  D8 r" E+ N* n- ~
90.                 else
    
91.                 {
    
92.                         *buf=i2c_ReadByte();       
    
93.                         i2c_Ack();
    
94.                 }
    $ y2 k. w, k  B# T) w" r
95.                 len--;
    
96.                 buf++;
    
97.         }   
    & S) [( J6 ^  b9 x- I/ _9 n
98.     i2c_Stop();
    
99.         return 0;       
    
100. }
     ' v/ M% c; h6 S
101. 
     
102. //IIC写一个字节
     ) N' \; S% {; b. A- H
103. //reg：寄存器地址
     
104. //data：数据
     6 H# a6 U2 P! f) Z4 S8 S6 R
105. //·返回值：0，代表正常
     8 R& |9 L! l+ T- r! ~8 j
106. //     其他，错误代码
     # |, w" G" z* x- y
107. u8 VL53L0X_Write_Byte(u8 reg,u8 data)                                  
     
108. {
     % l  |' g8 ^( R/ n. w8 m% t1 {
109.     i2c_Start();
     
110.         i2c_SendByte((VL53L0X_Add<<1)|0);//发送器件地址+写命令
     4 u5 ^( n% x2 X! a
111.         if(i2c_WaitAck())        //等待应答
     * g* f- q5 o# H0 p+ `0 \
112.         {
     + Y* X4 E7 W( o4 {5 ]) j
113.                 i2c_Stop();                 
     
114.                 return 1;               
     ( _  y  H- ^" _8 @4 t! `- A
115.         }
     
116.     i2c_SendByte(reg);        //写寄存器地址
     1 X" U2 f! }' z
117.     i2c_WaitAck();                //等待应答
     
118.         i2c_SendByte(data);//发送数据
     
119.         if(i2c_WaitAck())        //等待应答
       c& N7 @! Z  ^0 g, f$ j) ~3 S
120.         {
     
121.                 i2c_Stop();         
     
122.                 return 1;                 
       R1 e' I2 ~+ S& m0 K
123.         }                 
     
124.     i2c_Stop();         
     ' _5 a# P3 U: j9 u% m  q" e) w; Q
125.         return 0;
     
126. }
     " a, l. S6 u# A
127. //IIC读一个字节
     
128. //reg：寄存器地址
     $ F8 A6 K# p2 |# a) b
129. //返回值：读到的数据
     $ x% Y) g  j; S: N  F
130. u8 VL53L0X_Read_Byte(u8 reg)
     " J4 @( x1 |9 ]1 C
131. {
     # g/ Y1 o) k4 c& V' [! K
132.         u8 res;
     3 l7 y; g1 t& K$ v
133.     i2c_Start();
     
134.         i2c_SendByte(0x52);//发送器件地址+写命令       
     ' E) `9 W& X4 s. O9 b( v3 J$ z9 n% Y
135.         i2c_WaitAck();                //等待应答
     6 J9 O; O) W: `8 B3 m
136.     i2c_SendByte(reg);        //写寄存器地址
     
137.     i2c_WaitAck();                //等待应答
     
138.     i2c_Start();
     
139.         i2c_SendByte(0x53 );//发送器件地址+读命令
     3 ^- D/ \4 y4 C9 R6 L7 @
140.     i2c_WaitAck();
     
141. i2c_SendByte(reg);    //写寄存器地址
     1 K+ L8 K1 f4 Y+ Z2 r* P
142.         res=i2c_ReadByte();   //读取数据，发送nACK
     ( l" C! j1 \6 H( s/ g3 q
143.     i2c_Stop();                        //产生一个停止条件
     & C) l% l  x! q# K  ]" }
144.         return res;               
     
145. }
     
146. 
     
147. main.c：
     7 ]+ T& E$ u/ J) _5 k
148. #include "stm32f10x.h"
     
149. #include "bsp_usart1.h"
     3 Y+ c+ w$ a8 m  C1 l
150. #include "bsp_i2c_gpio.h"
     : k* B( p, K0 r( k# Q) ^. Q/ \' J
151. #include "VL53L0.h"
     
152. 
     
153. uint8_t Rxflag=0;
     ! M8 H6 \: i# `. b4 g2 ^0 U" C
154. uint8_t ucTemp;
     
155. 
     ! ~2 j$ R4 F5 s- ~
156. int main(void)
     
157. {       
     
158.        
     
159.         u8 val = 0;
       K" Y- w2 D8 Q
160.   u8 gbuf[16];
     9 @- t0 w2 {2 I) Z% P
161.         u8 DeviceRangeStatusInternal;
     ( A% X+ m$ r% h- c/ C' t; l  D
162.         u8 tp=0;
     ! i+ O1 v- c4 u( j) l8 E( \6 s
163.        
     ) ?7 G. w7 X8 t( @+ S
164.         uint32_t cnt = 0;
     
165.         uint16_t count[3];
     ! B. D, c( A! z
166.        
     
167.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
     3 D. {. z7 k9 E" s+ f$ W
168.         USARTx_Config();
     1 n( S7 {" R  e. K/ I* d  {1 q
169.         NVIC_Configuration();
     
170.         InitSysTick();
     & d8 l1 y. w* n* L% j
171.          bsp_InitI2C();
     
172.         while(1)
     7 l5 M% D2 k* K7 R- U* n
173.         {
     
174.        
     - P! `: R) k/ |) ~
175.           VL53L0X_Write_Byte(VL53L0X_REG_SYSRANGE_START, 0x01);
     
176.           
     + H8 {- O7 |0 j/ l  k) l# `# G
177.                  while(cnt < 100)
     
178.                  {
     
179.                                 delay_ms(10);
     * X! p+ w# S8 W1 T- e
180.                                 val = VL53L0X_Read_Byte(VL53L0X_REG_RESULT_RANGE_STATUS);
     
181.                                 if( val & 0x01) break;
     
182.                                 cnt++;
     & p, ?% U9 h- @9 R$ j
183.                  }
     
184. 
       C" J/ l! B# j4 d$ P0 f; O, `. q2 B
185.                  if( val & 0x01)
     
186.                                 printf("\r\n readey \r\n");
     
187.                  else
     
188.                                 printf("\r\n not readey \r\n");
     
189.      VL53L0X_Read_Len(VL53L0X_Add, 0x14 , 12, gbuf);
     
190.                        
     7 e. H$ c6 N8 B  L
191.                  count[0] = makeuint16(gbuf[7], gbuf[6]);
     + t+ j6 c/ J) N1 ^' s8 l
192.                  count[1] = makeuint16(gbuf[9], gbuf[8]);
     ) r' H; D- \7 N) t' V# q3 N; s2 J8 c
193.                  count[2] = makeuint16(gbuf[11], gbuf[10]);
     & t! ?# h8 Q" A8 K1 m4 O2 D  o) ^
194.                  DeviceRangeStatusInternal = ((gbuf[0] & 0x78) >> 3);
     * V5 E! s6 w% ]* ~
195. 
     ) p' Q/ R, B: n' q' t
196.                  printf("\r\n ambient count = %4d signal count = %4d distance = %4d status = %d ",count[0],count[1],count[2],DeviceRangeStatusInternal);
     0 L9 M: n& ]( _% ]5 t
197. 
     
198.                 delay_ms(1000);
     8 _2 Q2 M0 p7 F" t' v$ q
199.                  
     ! I0 ~5 F8 i3 n1 K& d
200.        
     
201.         }
     
202. }
     
203. 
     

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