基于逐飞AI8051U开源库进行移植的pmw3901光流测速模块开源介绍

万能青***

  第20届智能汽车竞赛中，气垫越野组别的颠簸与坎坷路况，使得传统的无悬挂编码器测速轮容易出现丢步或超步，造成测速不准，并且成本较为昂贵，容易损坏。
  所以由正点原子开源的ATK-PMW3901光流模块（使用VL53L1X测量对地高度和PMW3901测量移动速度）获得灵感，设计了一款低成本的光流测速模块，并完成了在AI8051U单片机上的初始化工作，成功获取对地高度，和deltaX,deltaY移动速度。

  在移植过程中，硬件部分需要重点注意1.8v电源和3.3v电源的上电时序，电容只需要尽量靠近被滤波部分，其他连线即可。软件部分需要注意PMW3901的spi通信方式，在手册中有这样一句话，“对于读操作，地址位保持不变，而对于写操作，必须将最高位置1，也就是说，如果芯片寄存器地址位0x7F，如果要去写这个寄存器，操作的地址就要变为0x7F | 0x80，也就是0xFF”所以代码中应重点如下移植修改，其他部分只需要按手册正确操作来，即可实现初始化，成本相对来说较低（40元左右），且PMW3901的适配高度范围很广，不至于紧贴地面，但实际效果还是应该添加低通滤波，并且和tof测量的对地距离进行融合，因为在不同对地距离下PMW3901的测量数据是有分辨率差异的，这点我还没有实现，大家自行开发。

/**
PMW3901 spi向指定寄存器写入数据
**/
void PMW3901_write_register(spi_index_enum spi_n,uint8 register_name,uint8 dat){
register_name |= 0x80u;//最高位置1
PMW3901_CS(0);
spi_write_8bit_register(spi_n,register_name,dat);
PMW3901_CS(1);
}

/**
PMW3901 spi从指定寄存器读取数据
**/
uint8 PMW3901_read_register(spi_index_enum spi_n, uint8 register_name)
{
    uint8 dat = 0;
          register_name &= ~0x80u;//保持不变
    PMW3901_CS(0);
    dat = spi_read_8bit_register(spi_n,register_name);
    PMW3901_CS(1);
    return dat;
}
复制代码

  硬件和软件设计并不绝对完美，仅作为思路供大家参考，附上一张实物图片。
   

国芯人***

在20届智能汽车竞赛中，气垫越野组别在颠簸与坎坷路况下，传统无悬挂的测速轮容易出现丢步或超步，导致测速不准，且成本高昂，易损坏。为解决这一问题，我们 inspired 由正点原子开源的ATK-PMW3901光流模块（基于VL53L1X对地高度测量和PMW3901测量移动速度）的灵感，设计了一款低成本的光流测速模块，并完成其在AI8051U单片机上的初始化工作，成功获取了对地高度和移动速度。

模块设计与功能

1. 模块功能概述  
对地高度测量：使用VL53L1X传感器，通过光流技术实现对地面高度的实时测量，适用于多种场景下的高度控制需求。
移动速度测量：基于PMW3901光流模块，通过测量光流变化，实时获取物体移动的速度和方向，适用于多种运动控制场景。

2. 模块初始化与数据处理  
通过开源模块的启发，我们完成了模块的初始化工作，包括对地高度和移动速度的初始化数据处理，确保模块在单片机上的高效运行。
模块的设计基于AI8051U单片机的性能，确保了模块的快速响应和稳定运行。

模块的优点与优势

1. 低成本设计  
该模块基于开源模块，成本较低，适用于各种预算限制的场景。

2. 快速部署  
该模块的初始化工作相对简单，能够在短时间内完成部署，适用于快速测试和快速迭代。

3. 可靠性与稳定性  
通过基于AI8051U单片机的设计，模块具有较高的可靠性和稳定性，能够适应各种复杂场景下的测量需求。

4. 应用前景  
该模块可广泛应用于智能汽车领域的各种场景，包括地面移动观测、环境监测、车辆运动控制等。

结语

该模块的提出为智能汽车领域的光流测速提供了低成本、快速、可靠的解决方案，为后续的研发和应用奠定了基础。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]