VL53L0X: tapu konfigurācija, shēmas shēma un lietojumprogrammas

Sensori ir vissvarīgākais automatizācijas evolūcijas katalizators. Pieaugot tehnoloģijai, šodien dažādām lietojumprogrammām ir pieejami gan analogie, gan digitālie sensori. Programmas attīstība sensori ir daudz automatizācijas uzdevumu. Šodien ir sensori, ko izmērīt temperatūra , lai mērītu gaismas intensitāti, mērītu mitrumu, mērītu skaņu, mērītu starojumu, mērītu tuvumu utt.… Lai mērītu objekta attāluma diapazonu, tirgū ir pieejami dažāda veida attāluma sensori. Daži izmanto lāzera starus darbībai, turpretim daži izmanto LED. Viens šāds sensors, kas attāluma diapazona mērīšanai izmanto lāzera staru, ir VL53L0X IC.

Kas ir VL53L0X?

VL53L0X ir uz LIDAR balstīts attāluma mērīšanas sensors, kas darbībai izmanto lidojuma laika principu. Šī ierīce ir ļoti maza, un ar to var viegli saskarties mikrokontrolleri .

Darba princips

VL53L0X ir lāzera diapazona sensors. Objektu attāluma mērīšanai tā izmanto lidojuma laika principu. Šeit lāzera stars tiek atbrīvots no Vertikālās dobuma virsmas izstarojošais lāzers atrodas ierīcē. Šis stars sasit objekta virsmu un atlec. Laiks, kas lāzera staram vajadzīgs objekta virsmas triecienam un atstarojumam pret sensoru, tiek dēvēts par lidojuma laiku. Šis laiks tiek mērīts, lai aprēķinātu attālumu starp objektu un sensoru. Lai izmērītu fotonu laiku un fotonu attālumu, ierīcē tiek izmantots SPAD masīvs. Tas arī palielina ierīces precizitāti. VL53L0X var izmērīt objekta attāluma diapazonu pat tad, ja tā virsma ir ļoti atstarojoša.

Piespraudes konfigurācija

VL53L0X tapas diagramma

VL53L0X attāluma sensoru nodrošina ST Microelectronics ir pieejams kā 12 kontaktu IC. IC tapas apraksts ir šāds:

• 1. kontakts AVDDVCSEL ir VCSEL strāvas padeves tapa, kas ir savienota ar galveno padevi. Šim tapam tiek piegādāts spriegums no 2,6 V līdz 5,5 V.
• Pin-2 ir VCSEL iezemētā tapa -AVSSVCSEL. Šī tapa ir savienota ar galveno zemi.
• Pin-3 ir IC-GND iezemētā tapa.
• Pin-4 ir arī zemes tapa GND2.
• Pin-5 ir digitālā ievade Xshutdown pin -XSHUT.
• Tapa-6 ir zemējuma tapa -GND3,
• Pin-7 ir pārtraukuma izejas pin-GPIO1. Šī ir digitālā izejas tapa.
• Pin-8 ir nepievienot pin-DNC. Šī tapa ir atstāta peldoša
• Pin-9 ir I2C sērijas datu pin-SDA. Šī ir digitālā ievades / izvades tapa.
• Pin-10 ir I2C sērijas pulksteņa ievades tapa - SCL. Šī ir digitālā ievades tapa.
• Pin-11 ir barošanas sprieguma tapa AVDD.
• Pin-12 ir zemējuma tapa - GND4. Šim tapam jābūt savienotam ar galveno zemi.

Blokshēma

Ar API palīdzību resursdators var kontrolēt daudzas VL53L0X augsta līmeņa funkcijas. VL53L0X inicializēšanu, kalibrēšanu, precizitātes izvēli, diapazona režīma izvēli, startēšanu / apturēšanu utt. Var kontrolēt ar API komandām.

Šo API var apkopot uz jebkuras platformas. API satur 3 diapazona režīmus - viena diapazona, nepārtraukta diapazona un laika diapazona iestatīšana. Viena diapazona režīmā diapazons tiek veikts pēc API funkcijas izsaukšanas. Šeit diapazons tiek veikts tikai vienu reizi.

Nepārtrauktā diapazonā diapazons tiek veikts nepārtraukti pēc API funkcijas izsaukšanas. Šeit, lai atgrieztos SW gaidīšanas režīmā, lietotājam ir jāpārtrauc diapazons. Laika diapazonā diapazons tiek veikts nepārtraukti pēc API funkcijas izsaukšanas, bet pēc katra mērījuma cits sākas pēc lietotāja definētas kavēšanās.

Ķēdes shēma

VL53L0X shēma-diagramma

Veicot VL53L0X saskarni ar mikrokontrolleriem, tiek izmantoti ārējie kondensatori un rezistori. Ārējie kondensatori, ko izmanto kopā ar galveno barošanas sprieguma tapu AVDD, jānovieto pēc iespējas tuvāk AVDDVCSEL un AVDDVCSEL tapai, lai samazinātu troksni un traucējumus.

Ārējiem pievilkšanas rezistoriem no 1,5 kΩ līdz 2 kΩ ir ieteicams izmantot 2,8 V AVDD. XSHUT un GPIO1 ieteicamā pretestības vērtība ir 10kΩ. Resursdatoram ir API, caur kuru VL53L0X tiek kontrolēts, izmantojot komandas.

VL53L0X specifikācijas

Dažas no VL53L0X specifikācijām ir uzskaitītas zemāk -

• Šīs ierīces darba sprieguma diapazons ir no 2,6 V līdz 3,5 V
• Šīs ierīces darbībai nepieciešama 10mA barošanas strāva.
• Lai sazinātos ar mikrokontrolleru, I2C sakaru protokols tiek nodrošināts uz borta.
• Šī ierīce var izmērīt mērķa attālumu līdz 2 metriem.
• Tiek nodrošināts 2,8 V lineārs sprieguma regulators.
• Ierīcē tiek izmantots vienas fotonu lavīnas diodes.
• Lāzera diapazonam tiek izmantots 980nm vertikālās dobuma virsmas izstarojošais lāzers.
• Šai ierīcei ir arī integrēts līmeņa pārslēdzējs.
• Šai ierīcei ir imunitāte pret atmosfēru.
• Lai nodrošinātu labu novēršanu no stikla optiskās šķērsrunas, tiek nodrošināti integrēti IR filtri.
• Darba temperatūras diapazons ir no -20 ° C līdz 70 ° C.
• Šī ierīce ir pieejama kā optiskā LGA12 pakete.
• VL53L0X var vadīt, izmantojot API.
• Izmantojot API, klients var viegli izstrādāt daudzas augstas klases lietojumprogrammas.
• Šajā API ir 3 diapazonu režīmi, lai kontrolētu VL53L0X darbību.

VL53L0X lietojumprogrammas

VL53L0X ir lāzera diapazona modulis. Šis sensors kļuva populārs, kad to pirmo reizi izmantoja iphone7 un citos Apple tālruņos 3D attēliem. Šim modulim ir dažādas lietojumprogrammas. Daži no tiem ir uzskaitīti zemāk -

• VL53L0X tiek izmantots robotikā šķēršļu noteikšanai un novēršanai.
• Daudzos jaunākajos mobilajos viedtālruņos šis modulis tiek izmantots kā tuvuma sensors.
• Izmanto medicīniskiem attēliem, kur attēli jāņem vāja apgaismojuma apstākļos.
• Kamerās autofokusēšanai tiek izmantots VL53L0X.
• Lai uzņemtu ātri kustīgu objektu attēlu un palielinātu kameras veiktspēju, mūsdienu kamerās tiek izmantots VL53L0X.
• Viendimensiju žestu atpazīšanai tiek izmantots šis modulis.
• Automātiskajos jaucējkrānos, ziepju izsmidzinātājos un automātiskajos krānos, lai noteiktu roku žestus, tiek uzklāts VL53L0X.
• Šis modulis tiek izmantots arī datoros un klēpjdatoros lietotāju noteikšanai.

Alternatīvā IC

Papildus ST Microelectronics nodrošinātajam VL53L0X sensoram daži citi IC, kurus var izmantot kā alternatīvu šim modulim, ir VL6180, ultraskaņas sensors HC-SR04.

Šajā sensorā izmantotais lāzers nav redzams un nekaitē cilvēka acij. VL53L0X tautā tiek saukts arī par pasaulē mazāko attāluma mērīšanas sensoru. Sīkāka informācija par šī sensora elektriskajām īpašībām ir atrodama tā Datu lapas . Vai jūsu viedtālrunis kameras objektīva autofokusēšanai izmanto VL53L0X?