Сензорите са най-важният катализатор за развитието на автоматизацията. С нарастването на технологиите днес има различни аналогови и цифрови сензори за различни приложения. Разработването на сензори има много задачи за автоматизация по-лесно. Днес има сензори за измерване температура , за измерване на интензивността на светлината, за измерване на влажността, за измерване на звука, за измерване на радиация, за измерване на близост и т.н. ... За измерване на разстоянието на обекта на пазара има различни видове датчици за разстояние. Някои използват лазерни лъчи за работа, докато други използват LED. Един такъв сензор, който използва лазерния лъч за измерване на обхвата на разстоянието, е VL53L0X IC.

Какво е VL53L0X?

VL53L0X е базиран на LIDAR сензор за измерване на разстояние, който използва принципа на времето на полета, за да работи. Това устройство е много малко и може лесно да се свърже с него микроконтролери .

Принцип на работа

VL53L0X е сензор за лазерно измерение. Той използва принципа Време на полет за измерване на разстоянието на обектите. Тук лазерният лъч се освобождава от Лазер с излъчваща повърхност с вертикална кухина присъства в устройството. Този лъч смазва повърхността на обекта и отскача назад. Времето, необходимо на лазерния лъч да удари повърхността на обекта и да се отрази обратно към сензора, е известно като Времето на полета. Това време се измерва, за да се изчисли разстоянието между обекта и сензора. За измерване на времето за фотони и разстоянието на фотоните в устройството се използва SPAD масив. Това също увеличава точността на устройството. VL53L0X може да измерва разстоянието на обекта, дори ако повърхността му е силно отразяваща.

Конфигурация на ПИН

Pin-Diagram-of-VL53L0X

Сензорът за разстояние VL53L0X се предоставя от ST Microelectronics и се предлага като 12-пинов IC. Пиновото описание на интегралната схема е дадено по-долу -

Пин -1 AVDDVCSEL е захранващият щифт към VCSEL, който е свързан към основното захранване. Към този щифт се подава напрежение от 2.6V до 5.5V.
Pin-2 е заземяващият щифт VCSEL -AVSSVCSEL. Този щифт е свързан с основната маса.
Pin-3 е заземителният щифт на IC-GND.
Pin-4 е и заземителният щифт GND2.
Pin-5 е цифровият вход Xshutdown pin -XSHUT.
Pin-6 е заземяващият щифт -GND3,
Pin-7 е прекъсващият изход pin-GPIO1. Това е цифров изходен щифт.
Pin-8 е не свързвайте pin-DNC. Този щифт остава плаващ
Pin-9 е I2C Serial Data pin-SDA. Това е цифров вход / изход щифт.
Pin-10 е I2C сериен входящ щифт за часовник - SCL. Това е цифров входен щифт.
Pin-11 е щифт за захранващо напрежение - AVDD.
Pin-12 е заземителният щифт - GND4. Този щифт трябва да бъде свързан към основната маса.

Блокова диаграма

С помощта на API, много функции на високо ниво на VL53L0X могат да бъдат контролирани от хоста. Инициализация, калибриране, избор на точност, избор на режим на обхват, старт / стоп и т.н. ... на VL53L0X могат да бъдат контролирани от API командите.

Този API може да се компилира на всяка платформа. API съдържа 3 режима на обхват - единичен обхват, непрекъснат обхват и времеви обхват. В режим на единично обхват, обхватът се извършва след извикване на функцията API. Тук ранжирането се извършва само веднъж.

“разпределителна функция на ферми-дирак ”

При непрекъснат диапазон, диапазона се извършва непрекъснато след извикване на функцията API. Тук, за да се върне в режим на готовност за SW, потребителят трябва да спре измерването. При синхронизиране на диапазона диапазонът се извършва непрекъснато след извикване на функцията API, но след всяко измерване другото започва след дефинирано от потребителя закъснение.

Електрическа схема

Схема-схема-на-VL53L0X

По време на взаимодействието на VL53L0X с микроконтролери се използват външни кондензатори и резистори. Външните кондензатори, използвани с главния щифт AVDD на захранващото напрежение, трябва да бъдат разположени възможно най-близо до AVDDVCSEL и AVDDVCSEL щифт, за да се намалят шумът и смущения.

“списък на проводниците и изолаторите на електричество ”

За AVDD от 2.8V се препоръчват външни издърпващи резистори от 1.5kΩ до 2kΩ. За XSHUT и GPIO1 10kΩ е препоръчителната стойност на издърпващия резистор. Хостът има API, чрез който VL53L0X се управлява с помощта на команди.

Спецификации на VL53L0X

Някои от спецификациите на VL53L0X са изброени по-долу -

Диапазонът на работното напрежение за това устройство е 2.6V до 3.5V
Това устройство се нуждае от захранващ ток от 10 mA за работа.
За да комуникирате с микроконтролера, на борда е осигурен комуникационният протокол I2C.
Това устройство може да измерва целевото разстояние до 2 метра.
Осигурен е 2,8V линеен регулатор на напрежение.
В устройството се използва еднофотонен лавинен диоден масив.
За лазерно отдалечаване се използва 980nm лазер с вертикална кухина.
Това устройство също има вграден превключвател на нивото.
Това устройство има имунитет към атмосферата.
За да се осигури добра превенция от стъклени оптични препратки, са осигурени интегрирани IR филтри.
Диапазонът на работните температури е от -20 ° C до 70 ° C.
Това устройство се предлага като оптичен пакет LGA12.
VL53L0X може да се контролира с помощта на API.
Използвайки API, много приложения от висок клас могат да бъдат проектирани от клиента лесно.
Този API съдържа 3 вариращи режима за контрол на функционирането на VL53L0X.

Приложения на VL53L0X

VL53L0X е модул за лазерно отдалечаване. Този сензор стана популярен, когато за първи път беше използван в iphone7 и други телефони на Apple за 3D изображения. Има различни приложения на този модул. Някои от тях са изброени по-долу -

VL53L0X се използва в роботиката за откриване и избягване на препятствия.
В много от най-новите мобилни смартфони този модул се използва като сензор за близост.
Използва се за медицински изображения, където изображенията трябва да се правят при условия на слаба светлина.
В камерите за автофокус се използва VL53L0X.
За заснемане на образа на бързо движещи се обекти и повишаване на производителността на камерата VL53L0X се използва в съвременните камери.
За едномерно разпознаване на жестове се използва този модул.
В автоматични кранове, дозатори за сапун и автоматични кранове, за да се открият жестовете на ръката, се прилага VL53L0X.
Този модул се използва и в компютри и лаптопи за откриване на потребителя.

Алтернативна IC

Освен сензора VL53L0X, предоставен от ST Microelectronics, някои от другите интегрални схеми, които могат да се използват като алтернатива на този модул, са VL6180, ултразвуков сензор HC-SR04.

Лазерът, използван в този сензор, е невидим и не е вреден за човешкото око. VL53L0X е популярен и като най-малкия сензор за измерване на разстояние в света. Допълнителни подробности за електрическите характеристики на този сензор можете да намерите в него Лист с данни . Използва ли вашият смартфон VL53L0X за автофокус на обектива на камерата?