Sensorer är den viktigaste katalysatorn för utvecklingen av automatisering. Med den ökade tekniken finns det idag både analoga och digitala sensorer tillgängliga för olika applikationer. Utvecklingen av sensorer har många automatiseringsuppgifter lättare. Idag finns det sensorer att mäta temperatur , för att mäta ljusintensitet, för att mäta luftfuktighet, för att mäta ljud, för att mäta strålning, för att mäta närhet, etc ... För att mäta avståndet för ett objekt finns det olika typer av avståndssensorer tillgängliga på marknaden. Vissa använder laserstrålar för drift medan andra använder LED. En sådan sensor som använder laserstrålen för att mäta avståndsområdet är VL53L0X IC.

Vad är VL53L0X?

VL53L0X är en LIDAR-baserad avståndsmätningssensor som använder Time of flight-principen för att fungera. Den här enheten är väldigt liten och kan lätt kopplas till mikrokontroller .

Arbetsprincip

VL53L0X är en lasersensor. Den använder Time of flight-principen för att mäta föremålens avstånd. Här frigörs en laserstråle från Vertikal hålighet yta emitterande laser finns i enheten. Denna stråle slår på ytan på objektet och studsar tillbaka. Den tid som laserstrålen tar för att stryka på objektets yta och reflektera tillbaka till sensorn är känd som flygtiden. Denna tid mäts för att beräkna avståndet mellan objektet och sensorn. För att mäta foton timing och foton avstånd används SPAD array i enheten. Detta ökar också enhetens noggrannhet. VL53L0X kan mäta objektets avstånd även om dess yta är mycket reflekterande.

Pin-konfiguration

Pin-Diagram-of-VL53L0X

VL53L0X avståndssensor tillhandahålls av ST Microelectronics finns som 12-polig IC. PIN-beskrivningen av IC är enligt nedan -

Stift -1 AVDDVCSEL är strömförsörjningsstiftet till VCSEL som är anslutet till huvudförsörjningen. En spänning på 2,6V till 5,5V matas till denna stift.
Pin-2 är VCSEL-jordstift -AVSSVCSEL. Denna stift är ansluten till huvudjorden.
Stift-3 är markstiftet på IC-GND.
Stift-4 är också jordstiftet GND2.
Pin-5 är den digitala ingången Xshutdown pin -XSHUT.
Stift-6 är markstiften -GND3,
Pin-7 är avbrottsutgången pin-GPIO1. Detta är en digital utgångsstift.
Stift-8 är den ansluta inte stift-DNC. Denna stift lämnas flytande
Pin-9 är I2C Serial Data pin-SDA. Detta är en digital in- / utgångsstift.
Pin-10 är I2C seriell klockingångsstift - SCL. Detta är en digital ingångsstift.
Stift-11 är matningsspänningen - AVDD.
Stift-12 är markstiftet - GND4. Denna stift ska anslutas till huvudjorden.

Blockdiagram

Med hjälp av API kan många högnivåfunktioner i VL53L0X styras av värden. Initiering, kalibrering, val av noggrannhet, val av intervalläge, start / stopp, etc ... av VL53L0X kan styras med API-kommandon.

Detta API kan kompileras på vilken plattform som helst. API: et innehåller tre intervallägen - singelavstånd, kontinuerligt intervall och tidsintervall. I läge för enstaka intervall görs intervall efter att API-funktionen har anropats. Här görs allting bara en gång.

“exempel på mikrovågor i vardagen ”

I kontinuerligt intervall görs intervall kontinuerligt efter att ha anropat API-funktionen. Här för att återgå till SW-vänteläge måste användaren stoppa intervallet. I tidsinställt intervall görs intervallet kontinuerligt efter att ha anropat API-funktionen men efter varje mätning börjar den andra efter en användardefinierad fördröjning.

Kretsschema

Kretsschema-över-VL53L0X

Vid gränssnitt mellan VL53L0X och mikrokontroller används externa kondensatorer och motstånd. Externa kondensatorer som används med huvudförsörjningsspänningen AVDD bör placeras så nära AVDDVCSEL och AVDDVCSEL-stift som möjligt för att minska buller och störningar.

“jämför superledare och halvledare med ledare och isolatorer ”

1.5kΩ till 2kΩ externa dragmotstånd rekommenderas för AVDD på 2,8V. För XSHUT och GPIO1 är 10kΩ det rekommenderade motståndsvärdet. En värd har ett API genom vilket VL53L0X styrs med kommandon.

Specifikationer för VL53L0X

Några av specifikationerna för VL53L0X listas nedan -

Driftsspänningsområdet för denna enhet är 2,6V till 3,5V
Enheten behöver en matningsström på 10 mA för drift.
För att kommunicera med mikrokontrollern tillhandahålls I2C-kommunikationsprotokollet ombord.
Enheten kan mäta målavståndet upp till 2 meter.
En 2,8V linjär spänningsregulator tillhandahålls.
Enfoton lavin-dioder matris används i enheten.
En 980nm vertikal kavitetsytolaser används för lasersträckning.
Enheten har också en integrerad nivåväxlare.
Enheten har immunitet mot atmosfären.
För att ge ett bra förhindrande från glasoptisk överhörning tillhandahålls integrerade IR-filter.
Driftstemperaturområdet är från -20 ° C till 70 ° C.
Enheten finns som ett optiskt LGA12-paket.
VL53L0X kan styras med ett API.
Med API kan många avancerade applikationer enkelt utformas av kunden.
Detta API innehåller tre olika lägen för att styra funktionen hos VL53L0X.

Tillämpningar av VL53L0X

VL53L0X är en laseromfångsmodul. Denna sensor blev populär när den först användes i iphone7 och andra Apple-telefoner för 3D-bilder. Det finns olika tillämpningar av denna modul. Några av dem listas nedan -

VL53L0X används i robotik för att upptäcka och undvika hinder.
I många av de senaste mobila smartphonesna används den här modulen som närhetssensor.
Används för medicinska bilder där bilder måste tas i svagt ljus.
I kameror används VL53L0X för autofokus.
För att fånga bilden av snabbt rörliga objekt och öka kamerans prestanda används VL53L0X i moderna kameror.
För endimensionell gestigenkänning används den här modulen.
I automatiska kranar, tvålautomater och automatiska kranar, för att upptäcka handgester, appliceras VL53L0X.
Denna modul används också i datorer och bärbara datorer för användardetektering.

Alternativ IC

Förutom VL53L0X-sensorn som tillhandahålls av ST Microelectronics, är några av de andra IC som kan användas som ett alternativ till denna modul VL6180, Ultraljudsensor HC-SR04.

Lasern som används i denna sensor är osynlig och är inte skadlig för det mänskliga ögat. VL53L0X utses också populärt som världens minsta avståndsmätningssensor. Ytterligare detaljer om de elektriska egenskaperna hos denna sensor finns i dess Datablad . Använder din smartphone VL53L0X för autofokus för kameralinsen?