3-kanaals brede FOV Time-of-Flight-afstandssensor met OPT3101 (geen headers)

3-kanaals brede FOV Time-of-Flight-afstandssensor met OPT3101 (geen headers)
Pololu
Artikelnr.56619
MerkPololu
Model3412
Niet op voorraadLevertijd 3 tot 10 werkdagen Vandaag besteld, ongeveer dinsdag 26 januari in huis.
Verzonden vanaf  € 2,95 - Nederland
Verkocht per stuk
€ 31,45
In winkelwagen

Beschrijving

Dit bord is een 3-kanaals time-of-flight proximity- en afstandssensormodule gebaseerd op de OPT3101 IC van Texas Instruments. Het zendt infrarood licht uit in een van de drie selecteerbare richtingen met zijn zes geïntegreerde LED's en meet de afstand door de vertraging van het gereflecteerde signaal te meten. Afstandsmetingen kunnen worden uitgelezen via een digitale I²C-interface. Het gecombineerde gezichtsveld van de drie detectiezones is bijna 180 graden en het maximale bereik is ongeveer een meter. Deze module bevat geen headers; we hebben een alternatieve versie met gesoldeerde headers.

Overzicht


Dit bord is een 3-kanaals time-of-flight proximity- en afstandssensormodule gebaseerd op de OPT3101 IC van Texas Instruments. In tegenstelling tot conventionele IR-sensoren die de intensiteit van gereflecteerd licht gebruiken om de afstand tot een object te schatten, zendt dit bord 940 nm infrarood licht uit met een puls van 10 MHz en meet vervolgens de fase (vertraging) van het gereflecteerde signaal, wat overeenkomt met de afstand tot het doelobject. Het meet ook de amplitude van het signaal, dat aangeeft hoe helder / reflecterend / dichtbij het object is.

Dit bord heeft drie kanalen die elk ongeveer 50 ° tot 60 ° beslaan, waardoor de sensor een breed gezichtsveld (FOV) heeft. Onder gunstige omstandigheden kan de sensor objecten meten op afstanden tot 1 m. Afstandsmetingen zijn beschikbaar via de I²C-interface van de sensor, die ook wordt gebruikt om de sensor te configureren.

Zenderkanalen en gezichtsveld van de OPT3101 afstandssensormodule.



Deze module is ontworpen voor montage op de 7-pins connector aan de voorkant van een TI-RSLK MAX-chassisbord, maar het kan met elk I²C-compatibel apparaat worden gebruikt. Het bord kan worden gevoed door een voeding van 2,5 V tot 5,5 V. Boordregelaars leveren de logische spanning van 3,3 V aan de OPT3101. Het bord bevat een circuit dat de I²C-klok en datalijnen verschuift naar hetzelfde logische spanningsniveau als het meegeleverde VIN, waardoor het bord eenvoudig kan worden aangesloten op 3,3 V- of 5 V-systemen, en de penafstand van 0,1 ″ maakt het gemakkelijk om gebruiken met standaard soldeerloze breadboards en 0,1 ″ perfboards.

Details voor item # 3412Deze versie bevat geen headers en schepen zoals weergegeven in de hoofdfoto van het product. We hebben een alternatieve versie met gesoldeerde headers specifiek bedoeld voor gebruik met de TI-RSLK MAX.

Specificaties
  • Afmetingen: 1,1 ″ × 1,2 ″ (27,9 mm × 30,5 mm)
  • Gewicht zonder koppennen: 2,7 g (0,095 oz)
  • Bedrijfsspanning: 2,5 V tot 5,5 V.
  • Sensorkanalen: 3 (elk met een FOV van ongeveer 50 ° - 60 ° voor een gecombineerd FOV van bijna 180 °)
  • Voedingsstroom: 130 mA (typisch gemiddeld tijdens gebruik in hoge helderheidsmodus met 3,3 V voeding)
  • Afstandsmeetbereik: tot 1 m (3,3 ft) (afhankelijk van het doelobject; zie het tabblad Veelgestelde vragen voor meer informatie over de nauwkeurigheid van afstandsmetingen)
VerbindingenEr zijn vier verbindingen nodig om de OPT3101-kaart te gebruiken: GND, VIN, SDA en SCL. De VIN-pin moet worden aangesloten op een bron van 2,5 V tot 5,5 V en GND moet worden aangesloten op 0 volt. De I²C-pinnen van het bord (SCL en SDA) moeten worden aangesloten op een I²C-bus die op hetzelfde logische niveau werkt als VIN.

Pinout
PinOmschrijving
GNDDe massa (0 V) aansluiting voor uw stroomvoorziening. Uw I²C-besturingsbron moet ook een gemeenschappelijke basis delen met dit bord.
WIJNDit is de hoofdstroomaansluiting van 2,5 V tot 5,5 V.
SDANiveau-verschoven I²C-datalijn: hoog is VIN, laag is 0 V. Opgetrokken naar VIN met een 10kΩ pull-up-weerstand.
SCLNiveau-verschoven I²C-kloklijn: hoog is VIN, laag is 0 V. Opgetrokken naar VIN met een 10kΩ pull-up weerstand.
GP1Configureerbare 3.3 VI / O-pin. Deze pin is niet in niveau verschoven.
GP2Configureerbare 3.3 VI / O-pin. Deze pin is niet in niveau verschoven.
RST / MSIngangspen die kan worden gebruikt om het bord te resetten of een nieuw monster te activeren. (Beide functies kunnen ook worden uitgevoerd met I²C.) Getrokken tot 3,3 V met een 10kΩ pull-up weerstand. Deze pin is niet in niveau verschoven.
Schematisch diagram


Dit schema is ook verkrijgbaar als downloadbare pdf (144k pdf).

I²C-communicatieDe OPT3101 kan worden geconfigureerd, bestuurd en opgevraagd via de I²C-bus. Level shifters op de I²C-klok (SCL) en data (SDA) lijnen maken I²C-communicatie mogelijk met microcontrollers die werken op hetzelfde voltage als VIN. Een gedetailleerde uitleg van de I²C-interface op de OPT3101 is te vinden in het gedeelte "I2C-slave" van de OPT3101 gegevensblad, en meer gedetailleerde informatie over I²C in het algemeen is te vinden in NXP's I²C-bus specificatie (1 MB pdf). Het 7-bit slave-adres van de sensor is 0x58 (1011000 in binair).

KalibratieElk bord bevat een 256-byte EEPROM die een geïndividualiseerde fabriekskalibratie bevat. De OPT3101 laadt automatisch de kalibratie bij het opstarten. Deze kalibratie definieert een afstandsaflezing van 100 mm om overeen te komen met een object dat zich 100 mm van de rand van het bord bevindt.

Wij raden aan niet het uitvoeren van de interne overspraakkalibratieprocedure beschreven in de documentatie van TI; het effect dat het zou hebben, is al in de fabriekskalibratie verwerkt in de crosstalk-cijfers van de verlichting.

ConfiguratieDe belangrijkste configuratie-opties die u kunt kiezen voor de OPT3101 zijn het kanaal, de helderheid en de samplefrequentie. Deze opties zijn ingesteld op I²C, en u kunt ze tussen samples wijzigen.

De kanaalinstelling bepaalt welk paar IR-LED's wordt ingeschakeld en bepaalt dus de richting waarin de sensor het meest gevoelig is voor objecten. Er zijn drie kanalen: TX0 (links), TX1 (midden) en TX2 (rechts).

Er zijn twee helderheidsinstellingen beschikbaar voor de IR-leds: laag en hoog (ook bekend als respectievelijk HDR0 en HDR1). De modus voor lage helderheid werkt alleen goed voor objecten in de buurt (binnen ongeveer 20 cm). De modus voor hoge helderheid werkt voor grotere afstanden, maar objecten die te reflecterend of te dichtbij zijn, kunnen ervoor zorgen dat de sensor verzadigd raakt, wat betekent dat hij geen afstand kan meten. U kunt de OPT3101 configureren om een van deze helderheden te gebruiken, of u kunt hem een adaptieve helderheidsmodus laten gebruiken, waar hij automatisch selecteert tussen lage of hoge helderheid.

De metingen die door de OPT3101 worden uitgevoerd, zijn onderverdeeld in basiseenheden die een frame of een monster worden genoemd. Elk frame heeft een specifieke configuratie, maar u kunt de configuratie tussen frames wijzigen. U kunt de OPT3101 configureren om continu frames te starten, of om te wachten op uw signaal voordat een frame wordt gestart (dit wordt monoshot-modus genoemd). Als een frame compleet is, kunt u de resultaten ervan aflezen uit de uitvoerregisters van de OPT3101.

Elk frame bestaat uit een configureerbaar aantal subframes die elk 0,25 ms duren. De resultaten van elk subframe worden samen gemiddeld. Door het aantal subframes te vergroten, kunt u de ruis van uw metingen verminderen, maar de frames zullen langzamer zijn. Het aantal subframes kan elke macht van 2 zijn, van 1 tot 4096.

Voor meer details over het configureren en initialiseren van de OPT3101, zie onze Arduino-bibliotheek voor de OPT3101 of de OPT3101 gegevensblad.

VoorbeeldcodeWe hebben een basis geschreven Arduino-bibliotheek voor de OPT3101, die kan worden gebruikt om deze sensor te koppelen aan een Arduino of Arduino-compatibele controller. De bibliotheek en de bijgeleverde voorbeelden maken het eenvoudig om de OPT3101 te configureren en de afstandsgegevens via I²C te lezen.

Vraag en antwoord

Bijlagen

Beoordelingen

3-kanaals brede FOV Time-of-Flight-afstandssensor met OPT3101 (geen headers) Klik op een ster om een beoordeling te geven

Laatst bekeken