Andurid on automatiseerimise kõige olulisem katalüsaator. Tehnoloogia kasvuga on tänapäeval saadaval nii analoog- kui ka digitaalsensorid erinevatele rakendustele. Arendus andurid on palju automatiseerimisülesandeid lihtsam. Täna on mõõtmiseks andureid temperatuur , valguse intensiivsuse mõõtmiseks, niiskuse mõõtmiseks, heli mõõtmiseks, kiirguse mõõtmiseks, läheduse mõõtmiseks jne. Objekti kaugusevahemiku mõõtmiseks on turul saadaval erinevat tüüpi kaugusandureid. Mõni kasutab laserkiire tööks, mõni aga LED-i. Üks selline sensor, mis kasutab kauguse mõõtmiseks laserkiirt, on VL53L0X IC.

Mis on VL53L0X?

VL53L0X on LIDAR-põhine kauguse mõõtmise andur, mis kasutab tööks lennuaja põhimõtet. See seade on väga väike ja sellega saab hõlpsasti liidestada mikrokontrollerid .

Tööpõhimõte

VL53L0X on laserkaugusandur. Objektide kauguse mõõtmiseks kasutab see lennuaja põhimõtet. Siin vabastatakse laserkiir Vertikaalset õõnsust pinda emiteeriv laser seadmes olemas. See tala lööb objekti pinna kokku ja põrkab tagasi. Aega, mis laserkiirel kulub eseme pinna löömiseks ja sensorile tagasi peegeldamiseks, nimetatakse lennuajaks. Seda aega mõõdetakse objekti ja anduri vahelise kauguse arvutamiseks. Footoni ajastuse ja footoni kauguse mõõtmiseks kasutatakse seadmes SPAD massiivi. See suurendab ka seadme täpsust. VL53L0X saab mõõta objekti kaugusevahemikku isegi siis, kui selle pind on väga peegeldav.

PIN-koodi konfiguratsioon

VL53L0X tihvt-skeem

VL53L0X kaugusandur on varustatud ST Microelectronics on saadaval 12-kontaktilise IC-na. IC tihvti kirjeldus on toodud allpool -

Pin -1 AVDDVCSEL on VCSEL-i toiteallika tihvt, mis on ühendatud põhivarustusega. Sellele kontaktile antakse pinge 2,6–5,5 V.
Pin-2 on VCSEL-i maandustihvt -AVSSVCSEL. See tihvt on ühendatud peamaaga.
Pin-3 on IC-GND maandatud tihvt.
Pin-4 on ühtlasi maandatud tihvt GND2.
Pin-5 on digitaalsisend Xshutdown pin -XSHUT.
Pin-6 on maandatud tihvt -GND3,
Pin-7 on katkestuse väljund pin-GPIO1. See on digitaalne väljundnõel.
Pin-8 on pin-DNC ühendamine. See tihvt jääb vedelema
Pin-9 on I2C seeriandmete pin-SDA. See on digitaalne sisendi / väljundi tihvt.
Pin-10 on I2C jadakella sisendnupp - SCL. See on digitaalne sisendnõel.
Pistik 11 on toitepinge tihvt AVDD.
Pin-12 on maandatud tihvt GND4. See tihvt peaks olema ühendatud peamaaga.

Blokeeri skeem

API abil saab host hostida paljusid VL53L0X kõrgetasemelisi funktsioone. VL53L0X initsialiseerimist, kalibreerimist, täpsuse valimist, vahemiku režiimi valimist, käivitamist / peatamist jne ... saab juhtida API käskudega.

Selle API saab koostada mis tahes platvormil. API sisaldab 3 vahemiku režiimi - ühe vahemiku, pideva vahemiku ja ajastatud vahemiku. Ühe vahemiku režiimis tehakse vahemik pärast API funktsiooni kutsumist. Siin tehakse vahemikke ainult üks kord.

“kontrastgeneraatorid ja elektrimootorid ”

Pidevas vahemikus tehakse vahemik pidevalt pärast API funktsiooni kutsumist. SW ooterežiimi naasmiseks peab kasutaja vahemiku katkestama. Ajastatud vahemikus tehakse vahemik pidevalt pärast API-funktsiooni kutsumist, kuid pärast iga mõõtmist algab teine pärast kasutaja määratud viivitust.

Vooluringi skeem

VL53L0X vooluahela skeem

VL53L0X ühendamisel mikrokontrolleritega kasutatakse väliseid kondensaatoreid ja takisteid. Põhilise toitepinge tihvtiga AVDD kasutatavad välised kondensaatorid tuleks müra ja häirete vähendamiseks asetada AVDDVCSEL ja AVDDVCSEL tihvtile võimalikult lähedale.

“liitiumioonakude laadija vooluahel ”

2,8 V AVDD jaoks on soovitatav kasutada 1,5kΩ kuni 2kΩ väliseid tõmbetakisteid. XSHUT ja GPIO1 puhul on soovitatav 10kΩ tõmbe takisti väärtus. Hostil on API, mille kaudu juhitakse VL53L0X käskude abil.

VL53L0X spetsifikatsioonid

Mõned VL53L0X spetsifikatsioonid on loetletud allpool -

Selle seadme tööpinge vahemik on 2,6–3,5 V
Selle seadme tööks on vaja 10mA toitevoolu.
Mikrokontrolleriga suhtlemiseks on pardal I2C sideprotokoll.
Selle seadmega saab mõõta sihtkaugust kuni 2 meetrit.
Varustatud on 2,8 V lineaarse pinge regulaator.
Seadmes kasutatakse ühefotooniliste laviinidioodide massiivi.
Laseri mõõtmiseks kasutatakse 980nm vertikaalset õõnsust pinda emiteerivat laserit.
Sellel seadmel on ka integreeritud nihutaja.
Sellel seadmel on ümbritseva keskkonna suhtes puutumatus.
Klaasist optilise läbikukkumise vältimiseks pakutakse integreeritud IR-filtreid.
Töötemperatuuri vahemik on -20 ° C kuni 70 ° C.
See seade on saadaval optilise LGA12 paketina.
VL53L0X saab juhtida API abil.
API abil saab klient hõlpsasti kujundada paljusid kõrgekvaliteedilisi rakendusi.
See API sisaldab 3 vahemiku režiimi, et juhtida VL53L0X toimimist.

Rakendused VL53L0X

VL53L0X on laserkaugusmoodul. See andur sai populaarseks, kui seda esmakordselt kasutati iphone7-s ja teistes Apple'i telefonides 3D-piltide jaoks. Selle mooduli rakendusi on erinevaid. Mõned neist on loetletud allpool -

VL53L0X kasutatakse robootikas takistuste tuvastamiseks ja vältimiseks.
Paljudes uusimates mobiiltelefonides kasutatakse seda moodulit lähedusandurina.
Kasutatakse meditsiiniliste piltide jaoks, kus pilte tuleb teha vähese valguse tingimustes.
Kaamerates kasutatakse autofookuse jaoks VL53L0X.
Kiiresti liikuvate objektide pildistamiseks ja kaamera jõudluse suurendamiseks kasutatakse tänapäevastes kaamerates VL53L0X.
Ühemõõtmelise žeste tuvastamiseks kasutatakse seda moodulit.
Automaatsegistites, seebidosaatorites ja automaatkraanides rakendatakse käeliigutuste tuvastamiseks VL53L0X.
Seda moodulit kasutatakse kasutajate tuvastamiseks ka arvutites ja sülearvutites.

Alternatiivne IC

Lisaks ST Microelectronics poolt pakutavale andurile VL53L0X on mõned muud IC-d, mida saab selle mooduli alternatiivina kasutada, VL6180, ultraheliandur HC-SR04.

Selles anduris kasutatav laser on nähtamatu ega kahjusta inimese silma. VL53L0X nimetatakse rahva seas ka maailma väikseimaks kaugusemõõturiks. Selle anduri elektriliste omaduste kohta leiate lisateavet selle andurist Andmeleht . Kas teie nutitelefon kasutab kaamera objektiivi autofookustamiseks VL53L0X?