Senzorii sunt cel mai important catalizator pentru evoluția automatizării. Odată cu creșterea tehnologiei, astăzi există atât senzori analogici, cât și senzori digitali disponibili pentru diverse aplicații. Dezvoltarea senzori are mai multe sarcini de automatizare mai ușoare. Astăzi există senzori de măsurat temperatura , pentru a măsura intensitatea luminii, pentru a măsura umiditatea, pentru a măsura sunetul, pentru a măsura radiațiile, pentru a măsura proximitatea, etc ... Pentru măsurarea distanței unui obiect, există diferite tipuri de senzori de distanță disponibile pe piață. Unii folosesc raze laser pentru funcționare, în timp ce unii folosesc LED-uri. Un astfel de senzor care utilizează fasciculul laser pentru măsurarea distanței este VL53L0X IC.

Ce este VL53L0X?

VL53L0X este un senzor de măsurare a distanței bazat pe LIDAR care folosește principiul Timpului de zbor pentru a funcționa. Acest dispozitiv este foarte mic și poate fi ușor interfațat cu microcontrolere .

Principiul de funcționare

VL53L0X este un senzor de distanță cu laser. Folosește principiul Timpului de zbor pentru măsurarea distanței obiectelor. Aici un fascicul laser este eliberat din Laser cu emisie de suprafață a cavității verticale prezent în dispozitiv. Această grindă împiedică suprafața obiectului și revine înapoi. Timpul luat de raza laser pentru a împiedica suprafața obiectului și a reflecta înapoi la senzor este cunoscut sub numele de Timp de zbor. Acest timp este măsurat pentru a calcula distanța dintre obiect și senzor. Pentru a măsura temporizarea fotonilor și distanța fotonică se utilizează matricea SPAD în dispozitiv. Aceasta crește, de asemenea, precizia dispozitivului. VL53L0X poate măsura distanța obiectului chiar dacă suprafața acestuia este foarte reflectantă.

Configurare pin

Pin-Diagrama-VL53L0X

Senzorul de distanță VL53L0X este furnizat de ST Microelectronics și este disponibil ca un IC cu 12 pini. Descrierea pinului IC este cea prezentată mai jos -

Pinul -1 AVDDVCSEL este pinul sursei de alimentare la VCSEL care este conectat la sursa principală. La acest pin este furnizată o tensiune de 2,6V până la 5,5V.
Pin-2 este pinul de masă VCSEL -AVSSVCSEL. Acest pin este conectat la masa principală.
Pin-3 este pinul de masă al IC-GND.
Pin-4 este, de asemenea, pinul de masă GND2.
Pin-5 este pinul de intrare digitală Xshutdown -XSHUT.
Pin-6 este pinul de la sol -GND3,
Pin-7 este ieșirea de întrerupere pin-GPIO1. Acesta este un pin digital de ieșire.
Pin-8 este pin-DNC nu conectați. Acest pin este lăsat plutitor
Pin-9 este pinul SDA I2C Serial Data. Acesta este un pin digital de intrare / ieșire.
Pin-10 este pinul de intrare al ceasului serial I2C - SCL. Acesta este un pin digital de intrare.
Pin-11 este tensiunea de alimentare pin-AVDD.
Pin-12 este pinul de masă- GND4. Acest pin ar trebui să fie conectat la masa principală.

Diagramă bloc

Cu ajutorul API-ului, multe funcții la nivel înalt ale VL53L0X pot fi controlate de gazdă. Inițializarea, calibrarea, alegerea preciziei, alegerea modului de distanță, pornire / oprire, etc ... a VL53L0X pot fi controlate de comenzile API.

Acest API poate fi compilat pe orice platformă. API-ul conține 3 moduri de reglare - reglaj unic, interval continuu și interval temporizat. În modul de distanță unică, intervalul se face după ce funcția API este apelată. Aici variația se face o singură dată.

“cum să testați condensatorii cu un multimetru digital ”

În interval continuu, intervalul se face continuu după apelarea funcției API. Aici pentru a reveni la modul de așteptare SW, utilizatorul trebuie să oprească intervalul. În intervalul temporizat, intervalul se face continuu după apelarea funcției API, dar după fiecare măsurare, cealaltă începe după o întârziere definită de utilizator.

Diagrama circuitului

Schema-circuit-a-VL53L0X

În timpul interfeței VL53L0X cu microcontrolere, se folosesc condensatori și rezistențe externe. Condensatoarele externe utilizate cu pinul principal de tensiune de alimentare AVDD ar trebui să fie așezate cât mai aproape posibil de pinul AVDDVCSEL și AVDDVCSEL pentru a reduce zgomotul și interferențele.

“diferența dintre arduino mega și uno ”

Pentru AVDD de 2,8V sunt recomandate rezistențe de tragere externe de 1,5 kΩ la 2 kΩ. Pentru XSHUT și GPIO1 10kΩ este valoarea recomandată a rezistorului de tragere. O gazdă are un API prin care VL53L0X este controlat folosind comenzi.

Specificații pentru VL53L0X

Unele dintre specificațiile VL53L0X sunt enumerate mai jos -

Gama de tensiune de funcționare pentru acest dispozitiv este de 2,6V până la 3,5V
Acest dispozitiv are nevoie de un curent de alimentare de 10mA pentru funcționare.
Pentru a comunica cu microcontrolerul, protocolul de comunicație I2C este furnizat la bord.
Acest dispozitiv poate măsura distanța țintă de până la 2 metri.
Este prevăzut un regulator de tensiune liniară de 2,8V.
Matricea cu diode de avalanșă cu un singur foton este utilizată în dispozitiv.
Un laser cu emisie de suprafață cu cavitate verticală de 980 nm este utilizat pentru distanța cu laser.
Acest dispozitiv are, de asemenea, un schimbător de nivel integrat.
Acest dispozitiv are imunitate față de ambianță.
Pentru a asigura o bună prevenire a diafragmei optice din sticlă, sunt furnizate filtre IR integrate.
Gama de temperatură de funcționare este de la -20 ° C la 70 ° C.
Acest dispozitiv este disponibil ca pachet Optical LGA12.
VL53L0X poate fi controlat folosind un API.
Folosind API, multe aplicații high-end pot fi proiectate cu ușurință de către client.
Acest API conține 3 moduri de control pentru funcționarea VL53L0X.

Aplicații ale VL53L0X

VL53L0X este un modul cu laser. Acest senzor a devenit popular atunci când a fost folosit pentru prima dată pe iPhone 7 și alte telefoane Apple pentru imagini 3D. Există diferite aplicații ale acestui modul. Unele dintre ele sunt enumerate mai jos -

VL53L0X este utilizat în robotică pentru detectarea și evitarea obstacolelor.
În multe dintre cele mai noi telefoane mobile, acest modul este utilizat ca senzor de proximitate.
Utilizat pentru imagini medicale în care imaginile trebuie realizate în condiții de lumină slabă.
În camere, pentru focalizare automată, se folosește VL53L0X.
Pentru a captura imaginea obiectelor în mișcare rapidă și pentru a crește performanța camerei, VL53L0X este utilizat în camerele moderne.
Pentru recunoașterea gesturilor unidimensionale, este utilizat acest modul.
În robinetele automate, dozatoarele de săpun și robinetele automate, pentru a detecta gesturile mâinilor, se aplică VL53L0X.
Acest modul este utilizat și în computere și laptopuri pentru detectarea utilizatorilor.

IC alternativ

Pe lângă senzorul VL53L0X furnizat de ST Microelectronics, unele dintre celelalte circuite integrate care pot fi utilizate ca alternativă la acest modul sunt VL6180, senzor cu ultrasunete HC-SR04.

Laserul utilizat în acest senzor este invizibil și nu dăunează ochiului uman. VL53L0X este, de asemenea, popular numit ca cel mai mic senzor de măsurare a distanței din lume. Mai multe detalii despre caracteristicile electrice ale acestui senzor pot fi găsite în Fișa cu date . Smartphone-ul dvs. folosește VL53L0X pentru focalizarea automată a obiectivului camerei?