Sensorer er den viktigste katalysatoren for utviklingen av automatisering. Med økningen i teknologi er det i dag både analoge og digitale sensorer tilgjengelig for forskjellige applikasjoner. Utviklingen av sensorer har mange automatiseringsoppgaver lettere. I dag er det sensorer å måle temperatur , for å måle lysintensitet, for å måle fuktighet, for å måle lyd, for å måle stråling, for å måle nærhet, etc ... For å måle avstanden til et objekt, er det forskjellige typer avstandssensorer tilgjengelig i markedet. Noen bruker laserstråler for drift, mens andre bruker LED. En slik sensor som bruker laserstrålen til å måle avstandsområdet, er VL53L0X IC.

Hva er VL53L0X?

VL53L0X er en LIDAR-basert avstandsmålesensor som bruker Time of flight-prinsippet til å operere. Denne enheten er veldig liten og kan enkelt kobles til mikrokontrollere .

Arbeidsprinsipp

VL53L0X er en laseravstandssensor. Den bruker Time of flight-prinsippet for å måle avstanden til objektene. Her frigjøres en laserstråle fra Vertikal hulrom overflateavgivende laser i enheten. Denne strålen treffer overflaten på objektet og spretter tilbake. Tiden det tar av laserstrålen å stryke overflaten på objektet og reflektere tilbake til sensoren, er kjent som Flytid. Denne tiden måles for å beregne avstanden mellom objektet og sensoren. For å måle fotonetimingen og fotonavstanden brukes SPAD-matrisen i enheten. Dette øker også nøyaktigheten til enheten. VL53L0X kan måle avstanden til objektet selv om overflaten er sterkt reflekterende.

Pin-konfigurasjon

Pin-Diagram-of-VL53L0X

VL53L0X avstandssensor er levert av ST Microelectronics er tilgjengelig som en 12-pinners IC. PIN-beskrivelsen av IC er som gitt nedenfor -

Pin -1 AVDDVCSEL er strømforsyningspinnen til VCSEL som er koblet til hovedforsyningen. En spenning på 2,6V til 5,5V tilføres denne stiften.
Pin-2 er VCSEL bakkenål -AVSSVCSEL. Denne pinnen er koblet til hoved bakken.
Pin-3 er bakken på IC-GND.
Pin-4 er også bakken pin GND2.
Pin-5 er den digitale inngangen Xshutdown pin -XSHUT.
Pin-6 er bakken pin-GND3,
Pin-7 er interrupt-output pin-GPIO1. Dette er en digital utgangsstift.
Pin-8 er ikke koble pin-DNC. Denne pinnen er igjen flytende
Pin-9 er I2C Serial Data pin-SDA. Dette er en digital inngangs- / utgangsstift.
Pin-10 er I2C seriell klokkeinngangsstift - SCL. Dette er en digital inngangspinne.
Pin-11 er forsyningsspennings pin-AVDD.
Pin-12 er bakken pin-GND4. Denne pinnen skal kobles til hovedjorden.

Blokkdiagram

Ved hjelp av API kan mange funksjoner på høyt nivå på VL53L0X styres av verten. Initialisering, kalibrering, valg av nøyaktighet, valg av rekkevidde, start / stopp, etc ... av VL53L0X kan styres av API-kommandoene.

Denne API-en kan kompileres på hvilken som helst plattform. API-en inneholder tre forskjellige moduser - enkelt rangering, kontinuerlig rekkevidde og tidsbestemt rekkevidde. I modus for enkelt rangering gjøres rekkefølgen etter at API-funksjonen er kalt. Her gjøres det bare én gang.

“forskjellige typer ethernet -kabler ”

I kontinuerlig rekkevidde gjøres rangering kontinuerlig etter at du har ringt API-funksjonen. Her for å gå tilbake til SW standby-modus, må brukeren stoppe rekkevidden. I tidsbestemt rekkevidde gjøres rekkefølgen kontinuerlig etter å ha ringt API-funksjonen, men etter hver måling starter den andre etter en brukerdefinert forsinkelse.

Kretsdiagram

Krets-diagram-av-VL53L0X

Under grensesnitt VL53L0X med mikrokontrollere brukes eksterne kondensatorer og motstander. Eksterne kondensatorer som brukes sammen med hovedforsyningsspenningen AVDD, bør plasseres så nær AVDDVCSEL og AVDDVCSEL-pinnen som mulig for å redusere støy og forstyrrelser.

“hvordan fungerer globale posisjoneringssystemer ”

1,5kΩ til 2kΩ eksterne pull-up motstander anbefales for AVDD på 2,8V. For XSHUT og GPIO1 er 10 kΩ anbefalt motstandsverdi for opptrekksmotstand. En vert har en API som VL53L0X styres gjennom ved hjelp av kommandoer.

Spesifikasjoner for VL53L0X

Noen av spesifikasjonene til VL53L0X er oppført nedenfor -

Driftsspenningsområdet for denne enheten er 2,6V til 3,5V
Denne enheten trenger en forsyningsstrøm på 10 mA for drift.
For å kommunisere med mikrokontrolleren, er I2C kommunikasjonsprotokoll gitt ombord.
Denne enheten kan måle målavstanden på opptil 2 meter.
En 2,8V lineær spenningsregulator er gitt.
Single-Photon Avalanche Diodes-array brukes i enheten.
En 980nm vertikal hulromsoverflatelaser brukes til laserstrenging.
Denne enheten har også en integrert nivåskifter.
Denne enheten har immunitet mot atmosfæren.
Integrerte IR-filtre leveres for å forhindre god optisk overhør av glass.
Driftstemperaturområdet er fra -20 ° C til 70 ° C.
Denne enheten er tilgjengelig som en optisk LGA12-pakke.
VL53L0X kan styres ved hjelp av en API.
Ved hjelp av API kan mange high-end applikasjoner utformes av kunden enkelt.
Denne API-en inneholder 3 forskjellige moduser for å kontrollere funksjonen til VL53L0X.

Anvendelser av VL53L0X

VL53L0X er en modul for laseravstand. Denne sensoren ble populær da den første gang ble brukt i iphone7 og andre Apple-telefoner til 3D-bilder. Det er forskjellige anvendelser av denne modulen. Noen av dem er oppført nedenfor -

VL53L0X brukes i robotikk for hindring påvisning og unngåelse.
I mange av de nyeste mobile smarttelefonene brukes denne modulen som nærhetssensor.
Brukes til medisinske bilder der bilder må tas under dårlige lysforhold.
I kameraer brukes VL53L0X til autofokus.
For å fange bildet av objekter i rask bevegelse og øke ytelsen til kameraet, brukes VL53L0X i moderne kameraer.
For endimensjonal gestgjenkjenning brukes denne modulen.
I automatiske kraner, såpedispensere og automatiske kraner, for å oppdage håndbevegelser, brukes VL53L0X.
Denne modulen brukes også i datamaskiner og bærbare datamaskiner for brukeroppdagelse.

Alternativ IC

Foruten VL53L0X-sensoren fra ST Microelectronics, er noen av de andre IC-ene som kan brukes som et alternativ til denne modulen VL6180, Ultralydssensor HC-SR04.

Laseren som brukes i denne sensoren er usynlig og er ikke skadelig for menneskets øye. VL53L0X er også populært kåret til verdens minste avstandssensor. Ytterligere detaljer om de elektriske egenskapene til denne sensoren finner du i dens Dataark . Bruker smarttelefonen din VL53L0X til autofokus på kameralinsen?