Anturit ovat tärkein katalysaattori automaation kehittymiselle. Teknologian lisääntyessä nykyään eri sovelluksiin on saatavana sekä analogisia että digitaalisia antureita. Kehitys anturit on monia automatisointitehtäviä helpompaa. Tänään on mitattavia antureita lämpötila , mitata valon voimakkuutta, mitata kosteutta, mitata ääntä, mitata säteilyä, mitata läheisyyttä jne.… Esineen etäisyysalueen mittaamiseen on markkinoilla erityyppisiä etäisyysantureita. Jotkut käyttävät lasersäteitä toimintaan, kun taas jotkut käyttävät LEDiä. Yksi tällainen anturi, joka käyttää lasersädettä etäisyyden mittaamiseen, on VL53L0X IC.

Mikä on VL53L0X?

VL53L0X on LIDAR-pohjainen etäisyysmittausanturi, joka käyttää lentoaika-periaatetta. Tämä laite on hyvin pieni ja siihen voidaan helposti liittää mikro-ohjaimet .

Toimintaperiaate

VL53L0X on laseretäisyysanturi. Se käyttää Time of flight -periaatetta esineiden etäisyyden mittaamiseen. Täällä lasersäde vapautetaan Pystysuora ontelon pintaa säteilevä laser laitteessa. Tämä palkki osuu esineen pintaan ja palautuu takaisin. Aika, jonka lasersäde vie kohteen pintaan ja heijastuu takaisin anturiin, tunnetaan lentoaikana. Tämä aika mitataan kohteen ja anturin välisen etäisyyden laskemiseksi. Fotonin ajoituksen ja fotonietäisyyden mittaamiseksi laitteessa käytetään SPAD-ryhmää. Tämä lisää myös laitteen tarkkuutta. VL53L0X voi mitata kohteen etäisyysalueen, vaikka sen pinta heijastaisi hyvin.

Pin-määritys

VL53L0X-tappi-kaavio

ST Microelectronics tarjoaa VL53L0X-etäisyysanturin 12-napaisena IC: nä. IC: n tapin kuvaus on seuraava:

Nasta -1 AVDDVCSEL on VCSEL: n virtalähde, joka on kytketty päävirtalähteeseen. Tähän nastaan syötetään 2,6 - 5,5 V: n jännite.
Tappi-2 on VCSEL-maadoitustappi -AVSSVCSEL. Tämä tappi on kytketty päämaahan.
Tappi-3 on IC-GND: n maadoitettu tappi.
Tappi-4 on myös maadoitettu tappi GND2.
Pin-5 on digitaalinen tulo Xshutdown pin -XSHUT.
Tappi 6 on maadoitettu tappi -GND3,
Pin-7 on keskeytyslähtö pin-GPIO1. Tämä on digitaalinen ulostulotappi.
Tappi-8 on Älä kytke nasta-DNC: tä. Tämä tappi jätetään kellumaan
Pin-9 on I2C-sarjatietojen SDA. Tämä on digitaalinen tulo- / lähtöliitin.
Pin-10 on I2C-sarjakellotulo - SCL. Tämä on digitaalinen tulotappi.
Tappi-11 on syöttöjännitteen nasta-AVDD.
Tappi 12 on maadoitettu tappi - GND4. Tämän tapin tulisi olla kytketty päämaahan.

Lohkokaavio

API: n avulla isäntä voi ohjata monia VL53L0X: n korkean tason toimintoja. VL53L0X: n alustus, kalibrointi, tarkkuuden valinta, etäisyystilan valinta, käynnistys / pysäytys jne. Voidaan ohjata API-komennoilla.

Tämä sovellusliittymä voidaan kääntää millä tahansa alustalla. API sisältää 3 aluetilaa - yksittäinen, jatkuva ja ajastettu. Yhden etäisyyden tilassa etäisyys tehdään sen jälkeen, kun API-toiminto on kutsuttu. Tässä vaihtelu tapahtuu vain kerran.

“AC -servomoottorin toimintaperiaate ”

Jatkuvassa vaihtelussa etäisyys tehdään jatkuvasti API-toiminnon kutsumisen jälkeen. Palataksesi SW-valmiustilaan, käyttäjän on lopetettava mittaus. Aikavyöhykkeessä etäisyys tehdään jatkuvasti API-toiminnon kutsumisen jälkeen, mutta jokaisen mittauksen jälkeen toinen alkaa käyttäjän määrittelemän viiveen jälkeen.

Piirikaavio

VL53L0X-piirikaavio

Kun VL53L0X liitetään mikrokontrollereihin, käytetään ulkoisia kondensaattoreita ja vastuksia. Ulkoiset kondensaattorit, joita käytetään pääjännitetapin AVDD kanssa, tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle AVDDVCSEL- ja AVDDVCSEL-nastaa melun ja häiriöiden vähentämiseksi.

“kondensaattoreiden sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen yhdistelmä on esitetty ”

Ulkoisia 1,5 - 2 kΩ: n vetovastuksia suositellaan 2,8 V: n AVDD: lle. XSHUT: lle ja GPIO1: lle 10 kΩ on suositeltu vetovastuksen arvo. Isännällä on API, jonka kautta VL53L0X ohjataan komentojen avulla.

VL53L0X: n tekniset tiedot

Jotkut VL53L0X: n teknisistä tiedoista on lueteltu alla -

Tämän laitteen käyttöjännitealue on 2,6 V - 3,5 V
Tämä laite tarvitsee 10 mA: n syöttövirran toimiakseen.
I2C-tietoliikenneprotokolla tarjotaan aluksella kommunikoida mikro-ohjaimen kanssa.
Tällä laitteella voidaan mitata tavoitealue enintään 2 metriä.
Mukana on 2,8 V lineaarinen jännitesäädin.
Yhden fotonin laviinidiodiryhmää käytetään laitteessa.
Lasersäteilyyn käytetään 980 nm: n pystysuoraa ontelon pintaa emittoivaa laseria.
Tässä laitteessa on myös integroitu tasonvaihtaja.
Tämä laite on suojattu tunnelmalta.
Jotta estettäisiin optisesti lasin optiselta ylikuulumiselta, toimitetaan integroidut IR-suodattimet.
Käyttölämpötila-alue on -20 ° C - 70 ° C.
Tämä laite on saatavana optisena LGA12-pakettina.
VL53L0X: ää voidaan ohjata API: lla.
API: n avulla asiakas voi helposti suunnitella monia huippuluokan sovelluksia.
Tämä sovellusliittymä sisältää 3 aluetilaa VL53L0X: n toiminnan ohjaamiseksi.

VL53L0X: n sovellukset

VL53L0X on laseretäisyysmoduuli. Tästä anturista tuli suosittu, kun sitä käytettiin ensimmäisen kerran iphone7: ssä ja muissa Apple-puhelimissa 3D-kuville. Tätä moduulia on useita sovelluksia. Jotkut heistä on lueteltu alla -

VL53L0X käytetään robotiikassa esteiden havaitsemiseen ja välttämiseen.
Monissa uusimmista matkapuhelimista tätä moduulia käytetään läheisyysanturina.
Käytetään lääketieteellisiin kuviin, joissa kuvia on otettava heikossa valaistuksessa.
Kameroissa käytetään automaattitarkennusta varten VL53L0X.
Nopeasti liikkuvien kohteiden kuvan ottamiseen ja kameran suorituskyvyn parantamiseen VL53L0X: ää käytetään nykyaikaisissa kameroissa.
Tätä moduulia käytetään yksiulotteiseen eleiden tunnistamiseen.
Automaattisissa hanoissa, saippua-annostelijoissa ja automaattisissa hanoissa käden eleiden havaitsemiseksi käytetään VL53L0X.
Tätä moduulia käytetään myös tietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa käyttäjien havaitsemiseen.

Vaihtoehtoinen IC

ST Microelectronicsin toimittaman VL53L0X-anturin lisäksi joitain muita mikropiirejä, joita voidaan käyttää vaihtoehtona tälle moduulille, ovat VL6180, ultraäänianturi HC-SR04.

Tässä anturissa käytetty laser on näkymätön eikä vahingoita ihmissilmää. VL53L0X on myös yleisesti nimetty maailman pienimmäksi etäisyysmittausanturiksi. Lisätietoja anturin sähköisistä ominaisuuksista löytyy sen anturista Datalehti . Käyttääkö älypuhelimesi kameran linssin automaattitarkennusta VL53L0X?