TFmini-S说明书(TFmini-S_产品说明书).pdf-资料库

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TFmini-S 使用说明书激光雷达模组

所述产品产品型号：TFmini-S SJ-PM-TFmini-S A01 北醒（北京）光子科技有限公司产品名称：TFmini-S 激光雷达模组制造商公司：北醒（北京）光子科技有限公司地址：中国北京海淀区信息路 28 号版权声明本文档受版权保护。其中涉及到的一切权利归北醒公司所有。只允许在版权法的范围内复制本文档的全部或部分内容。未经北醒公司的官方书面许可，不允许对文档进行修改、删减或翻译。 © 北醒公司版权所有产品认证 Page2

尊敬的用户： SJ-PM-TFmini-S A01 北醒（北京）光子科技有限公司前言您好。感谢您选择北醒光子科技的产品，我们很荣幸参与您解决问题的过程。为了让产品的使用体验更好，我们特此制定产品使用说明书，帮助您更加便捷的使用产品，从而更好的帮您解决问题。本说明书中已涵盖常见情况下的使用说明及问题处理措施，但仍不能保证可完全解决您的问题。如果您在使用产品的过程中遇到其他问题，欢迎您咨询我们的技术支持人员（support@benewake.com），我们竭诚为您解决产品使用中的任何问题。您在使用产品过程中有任何意见或建议，可以到官网的留言咨询版块（http://www.benewake.com/contact_us）反馈给我们，我们期待您的参与。我们是北醒，我们立志做最好的机器人眼睛！ Page3

SJ-PM-TFmini-S A01 北醒（北京）光子科技有限公司目录 1 注意事项 ....................................................................................................................................... 6 1.1 关于文档 ........................................................................................................................... 6 1.2 产品使用 ........................................................................................................................... 6 1.3 产品失效情况 ................................................................................................................... 6 2 功能及关键参数 ........................................................................................................................... 6 2.1 产品功能 ........................................................................................................................... 6 2.2 测距原理 ........................................................................................................................... 6 2.3 关键特性参数 ................................................................................................................... 7 2.4 重复精度 ........................................................................................................................... 7 2.5 测距特性 ........................................................................................................................... 8 3 外观与结构 ................................................................................................................................... 9 3.1 产品外观 ........................................................................................................................... 9 4 电气特性 ....................................................................................................................................... 9 5 线序与数据通信协议 ................................................................................................................. 10 5.1 线序说明 ........................................................................................................................... 10 5.2 串口数据通信 ................................................................................................................. 10 5.3 串口数据输出格式及编码 ............................................................................................. 10 5.4 输出数据说明 ................................................................................................................. 11 5.5 I²C 数据通信 ...................................................................................................................... 12 5.6 I²C 模式数据时序说明 ...................................................................................................... 12 5.7 I/O 模式说明 ...................................................................................................................... 12 6 快速测试步骤 ............................................................................................................................. 13 6.1 产品测试所需工具 ......................................................................................................... 13 6.2 测试步骤 ......................................................................................................................... 13 7 自定义参数配置说明 ................................................................................................................. 14 Page4

SJ-PM-TFmini-S A01 北醒（北京）光子科技有限公司 7.1 功能简介 ......................................................................................................................... 14 7.2 配置指令通信约定 ......................................................................................................... 15 7.3 帧定义 ............................................................................................................................. 15 7.4 一般参数配置及说明 ..................................................................................................... 15 8 远程升级 ..................................................................................................................................... 17 9 故障-原因和处理措施 ................................................................................................................ 18 10 常见问题及解答 ........................................................................................................................ 19 附录一 TF 系列上位机使用说明 ................................................................................................. 21 Page5

1 注意事项 1.1 关于文档 SJ-PM-TFmini-S A01 北醒（北京）光子科技有限公司  本说明书提供产品使用过程中必需的各项信息。  请在使用本产品前认真阅读本说明书，并确保您已完全理解说明书内容。 1.2 产品使用  本产品只能由合格的专业人员维修，且只能使用原厂备件，以保证产品的性能和安全性。  产品本身无极性保护和过电压保护，请按说明书内容正确接线和供电。  产品的工作温度为 0℃~60℃，请勿在此温度范围外使用，以免产生风险。  产品的存储温度为 -20℃~75℃，请勿在此温度范围外存储，以免产生风险。  请勿打开外壳进行本使用说明以外的装配或保养，以免影响产品防护性能，造成产品失效。 1.3 产品失效情况  产品在探测高反射率物体，如镜面、光滑地砖、平静的牛奶液面时，会有失效的风险。  当产品与被测目标之间有透明物体，如玻璃、水时，会有失效的风险。  当产品发射接收窗口被污物覆盖时，会有失效的风险，请保持窗口干净。  由于产品线路板直接裸露，请勿直接用手触碰线路板。如有需求，请佩戴静电手环或防静电手套。否则产品会有失效的风险，具体表现为产品无法正常工作。 2 功能及关键参数 2.1 产品功能 TFmini-S 是基于 TFmini 的升级项目，它是一款小型化，单点测距的产品，基于 ToF（飞行时间）原理，配合独特的光学、电学、算法设计，主要实现稳定、精准、高灵敏度和高速的距离测量的功能。产品本身除了具有 TFmini 的低成本、小体积、测距远等特点外，测距精度更高，对于室外强光、不同温度、不同反射率等不同环境下适应性更强，更低功耗，探测频率也更加灵活。产品同时兼容 UART 和 I2C 通信接口，可通过指令进行切换。 2.2 测距原理 TFmini-S 基于 ToF（Time of Flight）即飞行时间原理。具体为产品周期性的向外发出近红外光调制波，调制波遇物体后反射。产品通过测量调制波往返相位差，得到飞行时间，再计算出产品与被测目标之间的相对距离，如图 1 飞行时间原理示意图 Page6

所示。 SJ-PM-TFmini-S A01 北醒（北京）光子科技有限公司 2.3 关键特性参数图 1 飞行时间原理示意图表 1 TFmini-S 关键特性参数指标参数名称测量范围准确度默认距离单位距离分辨率信号接收角输出频率参数值 0.1m~12m① ±6cm@（0.1-6m）② ±1%@（6m-12m） cm 1cm ③ 2° 1~1000Hz(可调) ④ ① 室内标准白板（90%反射率）条件下所能达到的测距范围。 ② 此处测距绝对精度，具体重复精度见下一节 2.4 描述。 ③ 该角度为理论值，实际角度值存在一定偏差。 ④ 输出帧率默认值为 100Hz，支持自定义配置，可配置值为 1000/n (n 为正整数）。 2.4 重复精度 TFmini-S 的测距重复精度与测量时的信号强度值（Strength）及输出帧率(Frequence)直接相关，以测距标准差表征测距重复精度，100Hz 输出帧率时，在 90%发射率背景下，测距标准差如下表：表 2 TFmini-S 在 90%反射率下 100Hz 输出帧率时测距标准差统计表 Dist STD 2m 4m 6m 8m 10m 0.5cm 1cm 1.5cm 2cm 2.5cm Page7

2.5 测距特性 SJ-PM-TFmini-S A01 北醒（北京）光子科技有限公司 TFmini-S 产品经过光路与算法优化，已最大程度减小外界环境对测距性能的影响。但限于工作原理，测距范围仍会受到环境光照强度和被测目标反射率不同程度的影响。 TFmini-S 的测距盲区,为 0-10cm，该范围内的数据不可信。对黑色（10%反射率）目标的探测能力，测量范围为 0.1-7m。对白色（90%反射率）目标的探测能力，测量范围为 0.1-12m。只有当『被测目标边长』大于等于『有效测距边长』时，数据才稳定可靠。『有效测距边长』由视场角决定（视场角一般是指接收角和发射角中的较小者），计算公式为: d = 2 ∗ D ∙ tanβ 其中，d表示有效测距边长，D 表示探测距离，β为 TFmini-S 的接收半角 1°，一般的有效测距边长与探测距离的对应关系，见表 3：表 3 测距距离对应的被测目标有效边长探测距离有效边长 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 11m 12m 3.5cm 7cm 10.5cm 14cm 17.5cm 21cm 24.5cm 28cm 31.5cm 35cm 38.5cm 42cm 当被测物体边长不满足有效测距边长时，如图 2 所示， TFmini-S 输出测量值（Dist）会出现异常。使用过程中如果要求精度较高，应尽量避免此类情况，减小测量误差。图 2 探测两个距离不一的物体 Page8

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