Telémetro láser DIY barato para Arduino: rápido, fiable y asequible

Componentes y suministros

• Arduino Nano R3 (×1)
• Pantalla OLED 0.96" 128x64 Elecrow (×1)
• Medidor láser X-40 (×1) — se usará su módulo interno
• Módulo DC-DC LM2596 (×1)

Herramientas necesarias

• Soldador (genérico)
• Programador ST-LINK

Aplicaciones y servicios en línea

• STMicroelectronics ST-LINK Utility

Sobre este proyecto

¿Necesitas un telémetro láser rápido y barato para Arduino? Los módulos especializados son caros; VL53L0X/VL53L1X son baratos pero tienen gran campo de visión. Solución: hackear un medidor láser "X-40" (≈$20) que mide hasta 40m con precisión ~3mm. Problemas: sin salida de datos y medición lenta (<1 Hz).

Hice ingeniería inversa del X-40 y escribí firmware propio para su MCU STM32. Logré ~60 Hz, aunque rango máximo estable bajó a ~6m (rango completo 37m no testado). Precisión 1-10mm según color/distancia. Dimensiones módulo: 25x13x50mm.

AVISO: Perderás firmware original; el dispositivo no volverá a funcionar como medidor láser.

Módulos X-40 tienen revisiones distintas. Mi firmware soporta 512A, 701A, 703A y U85B. NO soporta M88B (STM32F0, QFN-32, marcado "88B" cerca del MCU).

Paso 1: Desmontar medidor láser

1. Desatornilla 7 tornillos de la carcasa.
2. Desconecta flat cables del módulo interno y extráelo.
3. Identifica marca en PCB: "701A", "512A", "703A" o "U85B" (soportados). "M88B" / "88B" no soportado.
4. Desuelda líneas de alimentación del módulo.

Paso 2: Programar módulo telémetro

1. Suellda cables para programar MCU (ver pinout en imagen). Conecta pines 7-8 del conector teclado para alimentar.
   • GND y Vbat a fuente 2.7-3.3V (debe haber 3.5V en Vdd).
   • GND, SWDIO, SWCLK, NRST a programador ST-LINK. NRST crucial: firmware original bloqueado.
2. Instala ST-LINK Utility. Configura: Target → Settings (ver imagen).
3. Conecta:
   • Si programador tiene NRST: alimenta y "Target → Connect".
   • Si no: alimenta, puentea NRST a GND, "Connect", quita puente rápido.
4. Desactiva "Read Out Protection" (Target → Option Bytes → Read Out Protection → Disabled → Unselect all → Apply). Pierdes firmware original. Reconecta; memoria debe mostrar 0xFF.
5. Descarga firmware adecuado desde GitHub y flashea con ST-LINK Utility.

Paso 3: Conectar módulo a Arduino

1. Suellda cable/conector al pad TX de la placa.
2. Prueba: conecta TX módulo a TX Arduino (no RX aún), alimenta módulo a 3V. Sketch vacío en Arduino. Monitor serie a 250000 baudios. Deberías ver datos crudos.
3. Montaje completo: TX módulo → RX Arduino (desconecta al subir sketch). OLED en I2C. Esquema en sección Esquemáticos.
4. Resultado: pantalla muestra COUNT (contador), AMPL (amplitud con barra gráfica), y distancia en metros/milímetros.

Paso 4: Calibración a cero

1. Coloca objeto blanco a distancia deseada como referencia cero.
2. Conecta teclado original del medidor y pulsa botón inferior.
3. Módulo pita dos veces (inicio y fin calibración, ~10s).
4. Listo para usar.

Enlaces:

• GitHub: ingeniería inversa y código fuente.
• Habr.com: artículo traducido (Google) sobre el proceso.

Disculpa mi inglés; no es mi lengua nativa.

Código

Sketch Arduino

Sin vista previa (solo descarga).

GitHub

Código del medidor láser: https://github.com/iliasam/Laser_tape_reverse_engineering

Esquemáticos

Esquema de montaje en protoboard.