Mesure d'une distance avec télémètre laser VL53L1X et Raspberry Pi

J'ai déjà eu l'occasion de parler du télémètre laser VL53L1X il y a quelques mois: je l'avais alors utilisé avec une carte Arduino.  Il s'agit d'un dispositif qui mesure avec une assez bonne précision la distance d'un obstacle situé à 4 mètres ou moins, grâce à un laser infrarouge de type VCEL.

Cette fois, je l'utilise avec un Raspberry Pi et un programme en Python.

Connexions au Rasbperry Pi

Mon module VL53L1X a été conçu par la compagnie Waveshare.  Sparkfun et Pololu offrent également leur propre module à base de VL53L1X, j'imagine qu'ils se branchent de la même façon.

Le module comporte 6 connecteurs, mais je n'en ai utilisé que 4:

• VCC: Branché à une sortie 3,3 V du Raspberry Pi (broche 1)
• GND: Branché à une broche GND du Raspberry Pi (broche 6)
• SDA: Branché à la broche SDA1 du Raspberry Pi (broche 3)
• SCL: Branché à la broche SCL1 du Raspberry Pi (broche 5)
• SHUT:  "shutdown control". Je ne l'ai pas utilisée.
• INT:  "interrupt output". Je ne l'ai pas utilisée.

Installation de la bibliothèque de Sparkfun

Sparkfun a mis au point un module Python; pour l'utiliser avec Python 3, il s'agit de taper cette commande dans le terminal:

sudo pip3 install sparkfun-qwiic-vl53l1x

Exemple de script #1

Voici un premier script qui affiche la distance en millimètres.

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	#!/usr/bin/env python
	# -*- coding: utf-8 -*-
	"""
	Mesure de la distance d'un obstacle avec un télémètre
	laser VL53L1X branché à un Raspberry Pi.
	Nécessite le module python Qwiic VL53L1X conçu par Sparkfun:
	https://github.com/sparkfun/Qwiic_VL53L1X_Py
	Pour plus d'infos:
	https://electroniqueamateur.blogspot.com/2020/10/mesure-dune-distance-avec-telemetre.html
	"""
	import qwiic_vl53l1x as qwiic
	import time
	print("Inialisation du telemetre VL53L1X...")
	ToF = qwiic.QwiicVL53L1X()
	if (ToF.sensor_init() == None):
	print("reussie!\n")
	ToF.set_distance_mode(1) # 1: faible portée, 2: grande portée
	while True:
	try:
	ToF.start_ranging()
	time.sleep(.1)
	distance = ToF.get_distance()
	time.sleep(.1)
	ToF.stop_ranging()
	print("Distance: %s mm" % (distance))
	except Exception as e:
	print(e)

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Exemple de script #2

Ce deuxième script utilise tkinter pour afficher la distance dans une fenêtre plus esthétique.

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	#!/usr/bin/env python
	# -*- coding: utf-8 -*-
	'''
	Mesure de la distance d'un obstacle avec un télémètre
	laser VL53L1X branché à un Raspberry Pi.
	Nécessite le module python Qwiic VL53L1X conçu par Sparkfun:
	https://github.com/sparkfun/Qwiic_VL53L1X_Py
	Version à interface graphique avec tkinter.
	Pour plus d'infos:
	https://electroniqueamateur.blogspot.com/2020/10/mesure-dune-distance-avec-telemetre.html
	'''
	import qwiic_vl53l1x as qwiic
	import time
	from tkinter import *
	ToF = qwiic.QwiicVL53L1X()
	ToF.sensor_init()
	ToF.set_distance_mode(1) # 1: faible portée, 2: grand portée
	fenetre = Tk() # création d'une fenêtre
	fenetre.geometry("300x100+150+150") # taille de la fenêtre et position initiale sur l'écran
	fenetre.title("Télémètre laser") # titre de la fenêtre
	label = Label(fenetre, text=" ") # ligne vide
	label.pack()
	label1 = Label(fenetre, fg="red", text="Distance mesurée:")
	label1.pack()
	label = Label(fenetre, text=" ") # ligne vide
	label.pack()
	label2 = Label(fenetre, text=" ") # contiendra la mesure totale
	label2.pack()
	def Majvaleur():
	ToF.start_ranging()
	time.sleep(.01)
	label2['text'] = "{0:0.1f}".format(ToF.get_distance()) + " mm"
	time.sleep(.01)
	ToF.stop_ranging()
	fenetre.after(1000, Majvaleur) # on recommence dans 1 seconde
	fenetre.after(1000, Majvaleur)
	fenetre.mainloop()

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La précision est excellente pour un objet situé à quelques dizaines de centimètres (la mesure varie d'environ 5 mm pendant que l'objet demeure immobile). Pour des objets situés à 2 mètres, l'imprécision peut être de quelques centimètres.

Yves Pelletier (Twitter, Facebook)