Version vom 28. Juli 2017, 17:17 Uhr

Autor: Marcel Kreuer
Betreuer: Prof. Schneider

Motivation

LiDAR ist eine hochgenaue störunanfällige Messtechnik für Abstände. Mittlerweile sind Laserscanner für unter 100€ erhältlich.

Ziel

In dieser Aufgabe soll ein Low-Cost LiDAR mit Matlab/Simulink in Betrieb genommen werden.

Aufgabe

Rechere nach Beschaffungsmöglichkeiten
Inbetriebnahme des LiDAR
Erstellund eines Simulink Treibers zur Echtzeitverarbeitung
Objektbildung mit Simulink
Bewertung der Ergebnisse
Wissenschaftliche Dokumentation als HSHL-Wiki Artikel
Softwareentwicklung nach SDE Standard in SVN
Funktionsnachweis als YouTube-Video (vgl. Veranstaltungsregeln)

Lösungen

Im Folgenden werden die Lösungen dokumentiert

Beschaffung

Da die Beschaffung auf Rechnung möglich sein sollte, fiel die Wahl auf den Internet-Händler PC:Mediastore Aschaffenburg

http://www.ep-mediastore-ab.de/neato-xv-lasereinheit-lidar-sensor-p-80105.html?gclid=EAIaIQobChMImaCW16Ss1QIVVT8bCh20sQ-zEAkYAyABEgL1KvD_BwE

Inbetriebnahme

Der Lidar-Sensor besitzt zwei Anschlussmöglichkeiten einen Zweierstecker für den Motor, welcher mit 5V beschaltet wird und einen Viererstecker für den eigentlichen Sensor(3,3 Volt-Versorgung und RX, TX). Für die Spannungsversorgung wurde der 5 Volt Ausgang des L298N-Motortreibers gewählt. Für die Serielle Verbindung wurde ein Arduino Due als Transciever gewählt. Dieser wurde so programmiert, dass er sobald Daten auf einem Seriellen-Port anliegen, diese an den jeweils Anderen weiter gesendet werden.

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }
  //Serial.println("USB-Verbindung hergestellt!");

  Serial1.begin(115200);
  //Serial.println("Lidar Kommunikation gestartet");
  
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  if (Serial1.available()) {
    

      //Serial.print(Serial1.read()-0xA0,Datatyp);
      //Serial.print(" ");
      Serial.write(Serial1.read()); 
  }

  if (Serial.available()) 
  {
      Serial1.write(Serial.read());
  }
  
}

Struktur der Daten

Die Struktur der Daten wurde folgender Seite entnommen: https://xv11hacking.wikispaces.com

Eine Nachricht besteht dabei aus 20 Bytes

1. Startbit: 0xFA

2:Die ID: 0-90:

Eine Nachricht besteht immer aus 4 Datenpaketen, zugehörig den jeweiligen Gradzahlen. Beispiel: ID=0 => Messdaten 0°,1°,2°,3°

3+4: Codieren die Drehgeschwindigkeit des Motors

5-8: Daten-Paket 1.: [1.Byte: Distanz-Bits 7-0] [2.Byte: zwei FehlerFlags+ Distanz-Bits 13-8] [3.+4.Byte: Zusätzliche Signalinformationen]

9-12: Daten-Paket 2

13-16: Daten-Paket 3

17-20: Daten-Paket 4

Weblinks

BSD-Lizenzbedingung BSD-Lizenz

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Low-Cost Lidar Objekterkennung mit Matlab/Simulink: Unterschied zwischen den Versionen