測距者 8 路雷射測距 (TOF8)

超音波感應器在機器人競賽中有兩個致命缺點：反應慢（音速限制）與容易產生回波鬼影（干擾數據）。在相撲對戰或高速避障的場景中，這兩個缺點可能直接導致比賽失敗。

測距者 8 路搭載 8 顆雷射測距單元，涵蓋完整的左右各 90 度，共 180 度的全視角，讓機器人一次掌握前方左右的障礙物與目標方位。

• 180 度零死角覆蓋：左右各 4 顆，涵蓋完整的前方半圓範圍，無死角偵測所有威脅
• 雷射級極速反應：以光速測距，毫秒級反應，讓機器人在最快的速度下做出判斷
• 🥊 相撲對戰最強武器：全視角讓對手無所遁形，第一時間鎖定目標並追擊
• 🔼 無縫升級設計：具備雙 0 度（正前方）雷射點，與 TOF2 程式邏輯完美銜接，升級零成本

8 顆雷射測距單元以固定角度分佈，涵蓋完整的 180 度視角：

通道	角度	方向
1	-90°	正左側
2	-60°	左前 60°
3	-30°	左前 30°
4	0°	正前方
5	0°	正前方（與 TOF2 銜接用）
6	+30°	右前 30°
7	+60°	右前 60°
8	+90°	正右側

設計巧思：保留兩顆正前方（0 度）感應器，是為了讓從 TOF2 升級的使用者可以無縫延續原本的程式邏輯，只需新增額外通道的處理即可。

項目	規格
感測元件	8 組雷射飛行時間 (ToF) 測距單元
量測範圍	0 ~ 1200 mm（讀到 1200 mm／120 cm = 該方向沒有目標）
偵測視角	前方 180°（左右各 90°）
方位解析	17 個方位（0 ~ 16，8 = 正前方）
開機時間	約 2 ~ 4 秒完成 8 顆初始化（期間與主機的連線會持續維持，不會斷線）
故障偵測	自動偵測每一顆的初始化失敗、通訊錯誤與逾時，可由主機讀取

平台	支援方式
LEGO SPIKE Prime / Robot Inventor	官方 App、Pybricks（👉 SPIKE 新手範例：官方 App／MBC 積木網站／Pybricks 各 5 個）
LEGO SPIKE Essential	不支援
LEGO MINDSTORMS EV3	EV3 官方軟體、Pybricks（EV3 新手範例）
Arduino / ESP32 / 樹莓派	通用 I2C（位址 0x29）
MATRIX Mini R4	I2C
MakeBlock（mBot 等）	專屬版本，積木與接法

重要

每個平台是不同的出廠版本（接頭與韌體不同），請依你的主機選購對應版本。不確定請 聯絡我們。

主機	檔案
SPIKE（Pybricks 4.1）	全部下載（.zip）・不用函式庫（積木）・函式庫範例（積木）・函式庫 MBC_laser8_obj_Lib.py・共用函式庫 MBC_sensors.py（新專案用）
SPIKE（Pybricks 3.6.1，不再更新）	舊版檔案在下載專區的「舊版（不再更新）」
Arduino（通用 I2C 版）	新手範例 6 個（含逐步說明）・全部範例（.zip）
mBot 等（MakeBlock）	積木擴展與避障範例

用函式庫時，把函式庫檔匯入同一個 Pybricks 專案，檔名不要改。

方位的意思： 方位 0 ~ 16，8 = 正前方，數字越小越偏左、越大越偏右；有目標時只會是 1 ~ 15，讀到 0 或 16 代表 120 cm 內沒有目標（沿用上次偏的那一側，不是最左／最右）。I2C 版會換算成 -7（最左）~ +7（最右），0 = 正前方；讀到 ±8 代表 120 cm 內沒有目標（不是最左／最右）。EV3 版：單顆方位是 -7 ~ +7（負＝左、正＝右），讀到 ±8 代表 120 cm 內沒有目標（不是最左／最右）。

SPIKE 模式（Pybricks 用 PUPDevice(Port.X).read(模式) 讀取）

模式	內容
1	最近目標方位（有目標 1 ~ 15；0 或 16 = 沒有目標）
2	最近目標距離（cm，0 ~ 120）
3	方位、最近距離、最左那顆的距離（3 個值；最右距離讀不到，要用模式 9）
9	完整資訊：8 顆距離（cm）、最近方位與距離、最遠方位與距離、初始化成功位元圖、故障位元圖

EV3 模式

模式	內容
0	正前方距離（兩顆 0° 平均，0 ~ 100：1 格＝1.2 cm，100＝沒有目標）
1	8 顆距離（各 0 ~ 100）
2	最近方位（-7 ~ +7，±8＝沒有目標）、最近距離、最遠方位、最遠距離

共通規則與 Arduino 函式請看 MBC 通用 I2C 協議。距離一律為 uint16、單位 mm：**1200 = 範圍內沒有目標、0xFFFF = 該顆故障**。

提示

不會寫程式也能用： 看 Arduino 範例，每個範例都能直接複製上傳，每一行都有中文說明。

暫存器	方向	長度	內容
0x01	R	17	版本合併包（型號、韌體版本等，見通用協議）
0x11	R	6	方位合併包（= 0x12 ~ 0x15）
0x12	R	1	最近目標方位 int8：有目標時 -7（左）~ +7（右），0 = 正前方；±8 = 8 顆都沒有目標。先看 0x13 < 1200 再用方位
0x13	R	2	最近距離 mm
0x14	R	1	最遠目標方位 int8（8 顆都沒有目標時 = 0）
0x15	R	2	最遠距離 mm
0x21	R	16	8 顆距離合併包（= 0x22 ~ 0x29）
0x22 ~ 0x29	R	2	第 0 ~ 7 顆距離 mm（第 0 顆 = 最左、第 7 顆 = 最右）
0x30	W	1	0x01 = 重新開機
0x31	R	9	狀態合併包（= 0x32 ~ 0x37）
0x32	R	1	bit0 = 就緒（8 顆初始化完成，開機約 2 ~ 4 秒）、bit1 = 有任一顆故障。就緒前所有距離都讀到 0，請先等 bit0 = 1
0x34 / 0x35 / 0x36	R	1	初始化成功／通訊錯誤／逾時 位元圖（bit i = 第 i 顆）

0x06 款式 = [8, 120]（顆數、距離上限 ×10 mm），0x07 型號 = LASER8。

// 先等就緒（開機約 2 ~ 4 秒；就緒前距離都是 0）
uint8_t flags = 0;
while (!(iicRead(0x29, 0x32, &flags, 1) && (flags & 0x01))) delay(100);

// 讀最近目標的方位與距離
uint8_t d[6];
if (iicRead(0x29, 0x11, d, 6)) {
  uint16_t dist = ((uint16_t)d[1] << 8) | d[2];   // mm，1200 = 沒有目標
  if (dist < 1200) {
    int8_t dir = (int8_t)d[0];                     // -7 左 ~ +7 右，0 = 正前方
  }
}

1. SPIKE／EV3 版：使用標準連接線插上 SPIKE（Port AF）或 EV3（Port 14） 通用 I2C 版：VCC → 5V、GND → GND、SDA → A4、SCL → A5（Arduino UNO／Nano），詳見 Arduino 範例
2. 開機後約 2 ~ 4 秒完成初始化，確認感應器指示燈正常亮起即可使用

• 讀到 120 cm（1200 mm）？ → 表示該方向在量測範圍內沒有物體，屬於正常現象（EV3 上會讀到 100）。
• 同一角度兩個感應器數值不同？ → 兩顆 0 度感應器的細微角度差異可能造成數值略有不同，建議取平均值使用（EV3 模式 0 已自動平均）。
• 某一顆一直沒有數值？ → 讀取故障位元圖（SPIKE 模式 9 或 I2C 0x34~`0x36`）確認是哪一顆，再 聯絡我們 協助檢修。