概要
秋月電子で購入できる安価な測距センサ「ToF測距センサMTOF171000C0」をMicroPythonでデータ取得するプログラムを紹介します。
ToF測距センサMTOF171000C0（以下、ToF測距センサ）はI2C通信機能とUART通信機能を有していますが、ここではI2C通信を用いてデータ取得していきます。
ToF測距センサMTOF171000C0（秋月）
ToF測距センサMTOF171000C0の性能
MTOF171000C0のアプリケーションノート（秋月）を参照して、ToF測距センサの性能を簡単に示します。
- 一般性能
| 項目 | パラメータ |
|---|---|
| 計測形式 | ToF（光の反射時間で測距） |
| 電源電圧 | 3.0~3.6 [V] |
| 通信形式 | I2C、UART |
| 計測範囲 | 白色板：2~120 [cm] 灰色板：2~70 [cm] |
| 計測精度 | 白色板：±4 [%] 灰色板：±7 [%] |
| 動作サイクル時間 | 33 [ms] |
- I2C関連
| 項目 | パラメータ |
|---|---|
| I2Cアドレス | 0x52（7bit） |
| I2C周波数 | 100 [kHz] |
| 計測用コマンド | 0xD3 |
実装
配線
配線例を以下に示します。下表の「ピン番号」は、Raspberry Pi Picoの各ピンに振り分けられた番号と対応しています（GPIOの番号とは違うので注意）。
| MTOF171000C0のピン | 接続先 | ピン番号 |
|---|---|---|
| 赤（VDD） | 3.3 [V] | pin 36 |
| 黒（GND） | GND | pin 3 |
| 白（TXD） | GND | pin 3 |
| 茶（RXD） | GND | pin 3 |
| 緑（SCL） | GPIO 3（I2C1 SCL） | pin 5 |
| 黄（SDA） | GPIO 2（I2C1 SDA） | pin 4 |
もし複数台のToF測距センサを接続したい場合は、RXDをCS（チップセレクト）ピンとして利用できます。
使用したいセンサのRXDにLOWを印可し、それ以外のセンサのRXDにHIGHを印可することで、動作機器の切り替えが可能です。
MicroPythonプログラム
ToF測距センサから1秒おきにデータを取得するMicroPythonプログラムを紹介します。
開発環境としてはThonny IDEを使いました。
main.py
from machine import Pin, I2C
import time
i2c = I2C(id=1, scl=3, sda=2, freq=100000)
while True:
i2c.writeto(0x52, b'0xD3')
data_bytes = i2c.readfrom(0x52, 2) # bytes型のデータを取得
data = data_bytes[1]<<8 | data_bytes[0] # 距離に変換[単位：mm]
print(data, ' mm')
time.sleep(1)
これでミリメートル単位の距離が取得出来たら成功です。