Els sensors són el catalitzador més important per a l’evolució de l’automatització. Amb l’augment de la tecnologia, avui en dia hi ha sensors analògics i digitals disponibles per a diverses aplicacions. El desenvolupament de sensors té moltes tasques d'automatització més fàcils. Avui hi ha sensors per mesurar temperatura , per mesurar la intensitat de la llum, per mesurar la humitat, per mesurar el so, per mesurar la radiació, per mesurar la proximitat, etc ... Per mesurar el rang de distància d'un objecte, hi ha diversos tipus de sensors de distància disponibles al mercat. Alguns utilitzen feixos làser per al funcionament, mentre que alguns utilitzen LED. Un d'aquests sensors que utilitza el feix làser per mesurar el rang de distància és el VL53L0X IC.

Què és VL53L0X?

VL53L0X és un sensor de mesura de distància basat en LIDAR que utilitza el principi del temps de vol per operar. Aquest dispositiu és molt petit i es pot connectar fàcilment amb ell microcontroladors .

Principi de funcionament

VL53L0X és un sensor de distància làser. Utilitza el principi del temps de vol per mesurar la distància dels objectes. Aquí s'allibera un feix làser del Làser emissor de superfícies de cavitat vertical present al dispositiu. Aquest feix tapa la superfície de l’objecte i fa rebotar. El temps que pren el feix làser per embrutar la superfície de l’objecte i reflectir-se cap al sensor es coneix com el Temps de vol. Aquest temps es mesura per calcular la distància entre l'objecte i el sensor. Per mesurar la sincronització del fotó i la distància del fotó s’utilitza una matriu SPAD al dispositiu. Això també augmenta la precisió del dispositiu. VL53L0X pot mesurar la distància de l'objecte fins i tot si la seva superfície és molt reflectant.

Configuració del pin

Pin-Diagram-of-VL53L0X

El sensor de distància VL53L0X el proporciona ST Microelectronics i està disponible com a IC de 12 pins. La descripció dels pins de l’IC és la següent:

Pin -1 AVDDVCSEL és el pin de la font d'alimentació a VCSEL que està connectat a la font principal. Es proporciona un voltatge de 2,6 V a 5,5 V a aquest pin.
El pin-2 és el pin de terra VCSEL -AVSSVCSEL. Aquest pin està connectat a la terra principal.
El pin-3 és el pin de terra d'IC-GND.
El pin-4 és també el pin de terra GND2.
El pin-5 és l’entrada digital Xshutdown pin -XSHUT.
El pin-6 és el pin de terra -GND3,
El pin-7 és la sortida d'interrupció pin-GPIO1. Es tracta d’un pin de sortida digital.
El pin-8 és el pin no connectar-DNC. Aquest passador es deixa flotant
El pin-9 és el pin SDA de dades de sèrie I2C. Es tracta d’un pin d’entrada / sortida digital.
El pin-10 és el pin d’entrada de rellotge sèrie I2C - SCL. Es tracta d’un pin d’entrada digital.
El pin-11 és el pin de tensió d'alimentació AVDD.
El pin-12 és el pin de terra- GND4. Aquest pin s’hauria de connectar a la terra principal.

Diagrama de blocs

Amb l'ajut de l'API, l'amfitrió pot controlar moltes funcions d'alt nivell de VL53L0X. La inicialització, el calibratge, l’elecció de la precisió, l’elecció del mode d’interval, l’inici / parada, etc ... de VL53L0X es poden controlar mitjançant les ordres de l’API.

Aquesta API es pot compilar en qualsevol plataforma. L’API conté 3 modes d’interval: interval únic, interval continu i interval temporitzat. En el mode de rang únic, el rang es realitza després de cridar la funció API. Aquí el rang només es fa una vegada.

“què és un comptador EMF ”

En rang continu, el rang es fa contínuament després de cridar a la funció API. Aquí, per tornar al mode d’espera SW, l’usuari ha d’aturar l’interval. En el rang temporitzat, el rang es fa contínuament després de trucar a la funció API, però després de cada mesura, l’altra comença després d’un retard definit per l’usuari.

Esquema de connexions

Diagrama de circuits de VL53L0X

Durant la interfície VL53L0X amb microcontroladors, s’utilitzen condensadors externs i resistències. Els condensadors externs que s’utilitzen amb el pin de tensió d’alimentació principal AVDD s’han de col·locar el més a prop possible dels pins AVDDVCSEL i AVDDVCSEL per reduir el soroll i les interferències.

“com ha afectat els mitjans de comunicació sense fils a les telecomunicacions ”

Es recomanen resistències externes d'extensió d'1,5 kΩ a 2 kΩ per a AVDD de 2,8 V. Per a XSHUT i GPIO1 10kΩ és el valor de la resistència de tracció recomanada. Un amfitrió té una API mitjançant la qual es controla VL53L0X mitjançant ordres.

Especificacions de VL53L0X

A continuació es detallen algunes de les especificacions de VL53L0X -

El rang de tensió de funcionament d’aquest dispositiu és de 2,6 V a 3,5 V
Aquest dispositiu necessita una corrent de subministrament de 10 mA per al seu funcionament.
Per comunicar-se amb el microcontrolador, es proporciona a bord el protocol de comunicació I2C.
Aquest dispositiu pot mesurar la distància objectiu de fins a 2 metres.
Es proporciona un regulador de tensió lineal de 2,8 V.
Al dispositiu s’utilitza la matriu de díodes d’allau d’un fotó.
Un làser emissor de superfície de cavitat vertical de 980 nm s’utilitza per a la distància làser.
Aquest dispositiu també té un canvi de nivell integrat.
Aquest dispositiu té immunitat envers l’ambient.
Per proporcionar una bona prevenció de la diafonía òptica de vidre, es proporcionen filtres IR integrats.
El rang de temperatura de funcionament és de -20 ° C a 70 ° C.
Aquest dispositiu està disponible com a paquet òptic LGA12.
VL53L0X es pot controlar mitjançant una API.
Mitjançant l'API, el client pot dissenyar moltes aplicacions de gamma alta fàcilment.
Aquesta API conté 3 modes de variació per controlar el funcionament de VL53L0X.

Aplicacions de VL53L0X

VL53L0X és un mòdul de gamma làser. Aquest sensor es va popularitzar quan es va utilitzar per primera vegada a l'iPhone7 i altres telèfons Apple per a imatges en 3D. Hi ha diverses aplicacions d’aquest mòdul. Alguns d’ells es detallen a continuació -

VL53L0X s'utilitza en robòtica per a la detecció i evitació d'obstacles.
En molts dels telèfons intel·ligents mòbils més recents, aquest mòdul s’utilitza com a sensor de proximitat.
S’utilitza per a imatges mèdiques on s’han de fer imatges en condicions de poca llum.
A les càmeres, per a l'enfocament automàtic, s'utilitza VL53L0X.
Per capturar la imatge d'objectes que es mouen ràpidament i augmentar el rendiment de la càmera, s'utilitza VL53L0X a les càmeres modernes.
Per al reconeixement de gestos unidimensionals, s’utilitza aquest mòdul.
A les aixetes automàtiques, dispensadors de sabó i aixetes automàtiques, per detectar els gestos de les mans, s’aplica VL53L0X.
Aquest mòdul també s'utilitza en ordinadors i portàtils per a la detecció d'usuaris.

CI alternatiu

A més del sensor VL53L0X subministrat per ST Microelectronics, alguns dels altres circuits integrats que es poden utilitzar com a alternativa a aquest mòdul són el VL6180, el sensor d'ultrasons HC-SR04.

El làser utilitzat en aquest sensor és invisible i no és perjudicial per a l’ull humà. VL53L0X també s’anomena popularment com el sensor de mesurament de distància més petit del món. Podeu trobar més detalls sobre les característiques elèctriques d’aquest sensor a la seva Fitxa de dades . El vostre telèfon intel·ligent utilitza VL53L0X per enfocar automàticament l’objectiu de la càmera?