VL53L3CX Time-of-Flight Multi-Target Distance Sensor Carrier met spanningsregelaar, 500 cm Max

VL53L3CX Time-of-Flight Multi-Target Distance Sensor Carrier met spanningsregelaar, 500 cm Max
Pololu
Artikelnr.56618
MerkPololu
Model3416
Niet op voorraadLevertijd 3 tot 10 werkdagen Vandaag besteld, ongeveer dinsdag 26 januari in huis.
Verzonden vanaf  € 2,95 - Nederland
Verkocht per stuk
€ 11,50
In winkelwagen

Beschrijving

Deze sensor is een carrier / breakout board voor ST's VL53L3CX laserbereiksensor, die een snel en nauwkeurig bereik biedt tot 5 m. Het gebruikt de vluchttijd (ToF) van onzichtbare, oogveilige laserpulsen om absolute afstanden tot meerdere doelen tegelijk te meten, onafhankelijk van omgevingslichtomstandigheden en kenmerken van het doel, zoals kleur, vorm en textuur (hoewel deze dingen het maximale bereik beïnvloeden) ). Afstandsmetingen kunnen worden uitgelezen via een digitale I²C-interface. Het bord bevat een 2,8 V lineaire regelaar en niveauverschuivers waarmee het kan werken over een ingangsspanningsbereik van 2,6 V tot 5,5 V, en de penafstand van 0,1 ″ maakt het gemakkelijk te gebruiken met standaard soldeerloze breadboards en 0,1 ″ perfboards. Opmerking: dit wordt niet aanbevolen voor gebruik met 8-bits MCU's; Overweeg voor dergelijke toepassingen de VL53L1X- of VL53L0X-carrier.

Let op: dit product wordt niet aanbevolen voor gebruik met 8-bit microcontrollers, en we bieden er daarom ook geen ondersteuning voor in de vorm van Arduino-bibliotheken zoals we dat doen met onze andere time-of-flight-sensoren. De VL53L3CX biedt niet rechtstreeks afstandsmetingen. In plaats daarvan biedt het histogramgegevens die kunnen worden verwerkt met algoritmen van ST. Deze verwerking vereist een aanzienlijke hoeveelheid RAM en coderuimte, waardoor deze sensor onpraktisch is voor gebruik met een typische 8-bits microcontroller. (Een programma dat we bijvoorbeeld hebben gecompileerd voor een STM32F4-microcontroller die weinig meer doet dan metingen ophalen van de VL53L3CX, gebruikt 63 KB flash en 14 KB globale variabelen in RAM.) Voor alternatieven die eenvoudiger te gebruiken zijn en kunnen werken met 8- bit microcontrollers, overweeg dan de VL53L1X-drager of VL53L0X-drager.

Update van december 2020: ST specificeerde oorspronkelijk een maximaal bereik van 3 m (10 ft) voor de VL53L3CX, en we hebben dit product in eerste instantie uitgebracht met de naam "VL53L3CX Time-of-Flight Multi-Target Distance Sensor Carrier with Voltage Regulator, 300cm Max". Ze hebben sindsdien echter een bijgewerkte API uitgebracht met softwareverbeteringen die het maximale bereik vergroten tot 5 mtr (16 ft), dus we hebben de naam van dit product dienovereenkomstig bijgewerkt. De nieuwste versie van de API zou dit grotere bereik op zowel bestaande boards als nieuwe moeten mogelijk maken; de hardware is niet veranderd.



OverzichtDe VL53L3CX van ST Microelectronics is een langeafstandssensor met time-of-flight (TOF) geïntegreerd in een compacte module. Dit bord is een drager voor de VL53L3CX, dus we raden aan om de VL53L3CX-gegevensblad (1MB pdf) voordat u dit product gebruikt.

De VL53L3CX is in feite een klein, op zichzelf staand lidarsysteem met een geïntegreerde 940 nm Klasse 1-laser, die onzichtbaar en oogveilig is. In tegenstelling tot conventionele IR-sensoren die de intensiteit van gereflecteerd licht gebruiken om de afstand tot een object te schatten, gebruikt de VL53L3CX ST's FlightSense-technologie om precies te meten hoe lang het duurt voordat uitgezonden pulsen van infrarood laserlicht de objecten bereiken en worden teruggekaatst naar een detector. . Deze benadering garandeert absolute afstandsmetingen onafhankelijk van omgevingslichtomstandigheden en doelkarakteristieken (bijv. Kleur, vorm, textuur en reflectievermogen), hoewel deze externe omstandigheden het maximale bereik van de sensor beïnvloeden.

Onder gunstige omstandigheden kan de sensor afstanden tot 5 m (16 ft) rapporteren met een resolutie van 1 mm. De minimale afstand is 10 mm. Variërende metingen zijn beschikbaar via de I²C (TWI) -interface van de sensor, die ook wordt gebruikt om sensorinstellingen te configureren, en de sensor heeft twee extra pinnen: een uitschakelingsingang en een onderbrekingsuitgang.

De VL53L3CX is een geweldige IC, maar het kleine, draadloze LGA-pakket maakt het moeilijk voor de typische student of hobbyist om te gebruiken. Het werkt ook op een aanbevolen spanning van 2,8 V, wat de interface moeilijk kan maken voor microcontrollers die werken op 3,3 V of 5 V. Ons breakout-bord lost deze problemen op, waardoor het gemakkelijker wordt om aan de slag te gaan met de sensor, terwijl de totale afmetingen zo klein blijven. als mogelijk.

Het draagbord bevat een lineaire spanningsregelaar met lage uitval die de 2,8 V levert die de VL53L3CX nodig heeft en waarmee de sensor kan worden gevoed met een voeding van 2,6 V tot 5,5 V. De regulatoruitgang is beschikbaar op de VDD-pin en kan bijna 150 mA leveren aan externe apparaten. Het breakout-bord bevat ook een circuit dat de I²C-klok en datalijnen verschuift naar hetzelfde logische spanningsniveau als het meegeleverde VIN, waardoor het eenvoudig is om het bord te koppelen aan 3,3 V- of 5 V-systemen, en dankzij de penafstand van 0,1 ″ gemakkelijk te gebruiken met standaard soldeerloze breadboards en 0,1 ″ perfboards. Het bord wordt volledig gevuld geleverd met zijn SMD-componenten, inclusief de VL53L3CX, zoals weergegeven op de productfoto.

Zie voor vergelijkbare sensoren onze 400 cm VL53L1X-drager, 200 cm VL53L0X-drager, en 60 cm VL6180X-drager. Dit zijn fysieke drop-in vervangingen voor de VL53L3CX-carrier, maar ze hebben verschillende API's, dus de software voor de VL53L3CX moet worden herschreven om ermee te werken. Deze andere dragers kunnen ook worden gebruikt met typische 8-bits microcontrollers.

De VL53L0X-, VL53L1X- en VL53L3CX-dragers gebruiken allemaal dezelfde PCB (met het label irs11a), en de VL53L0X- en VL53L3CX-dragers lijken erg op elkaar. U kunt overwegen uw borden te markeren als u meerdere soorten sensoren heeft.



Eigenschappen en specificaties
  • Afmetingen: 0,5 ″ × 0,7 ″ × 0,085 ″ (13 mm × 18 mm × 2 mm)
  • Gewicht zonder koppennen: 0,5 g (0,02 oz)
  • Bedrijfsspanning: 2,6 V tot 5,5 V.
  • Voedingsstroom: ~ 15 mA (typisch gemiddeld tijdens actief bereik met standaardinstellingen)
    • Piekstroom kan 40 mA bereiken
  • Maximaal bereik: 5 m (16 ft)
  • Resolutie: 1 mm
  • Minimum bereik: 10 mm (0,4 in)
  • Emitter: 940 nm onzichtbaar Klasse 1 VCSEL (verticale holte oppervlakte-emitterende laser) - oogveilig
  • Detector: SPAD (enkele foton lawinediode) ontvangstarray
    • Typisch volledig gezichtsveld (FoV): 25 °
  • Uitvoerformaat (I²C): histogram
Meegeleverde componentenEen strip van 1 × 7 0.1 ″ header pinnen en een 1 × 7 strip van 0.1 ″ haakse header pinnen zijn inbegrepen, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. U kunt de headerstrip van uw keuze op het bord solderen voor gebruik aangepaste kabels of soldeerloze breadboards, of u kunt draden rechtstreeks op het bord zelf solderen voor compactere installaties.

VL53L3CX Time-of-Flight Multi-Target Distance Sensor Carrier met meegeleverde header pinnen.

VL53L3CX Time-of-Flight Multi-Target Distance Sensor Carrier in een breadboard.

Het bord heeft twee montagegaten met een tussenruimte van 0,5 ″ die werken met # 2 en M2 schroeven (niet inbegrepen).

Met behulp van de VL53L3CXBelangrijke notitie: Dit product wordt mogelijk geleverd met een beschermende voering die het sensor-IC bedekt. De voering moet worden verwijderd voor een goede detectieprestatie.



VerbindingenEr zijn minstens vier aansluitingen nodig om de VL53L3CX-kaart te gebruiken: VIN, GND, SCL en SDA. De VIN-pin moet worden aangesloten op een 2,6 V tot 5,5 V-bron en GND moet worden aangesloten op 0 volt. Een ingebouwde lineaire spanningsregelaar converteert VIN naar een 2,8 V-voeding voor de VL53L3CX IC. Merk op dat als uw ingangsspanning lager is dan 3,5 V, u deze rechtstreeks op VDD kunt aansluiten om de regelaar te omzeilen; in deze configuratie moet het VIN losgekoppeld blijven.

De I²C-pinnen, SCL en SDA, zijn verbonden met ingebouwde niveauverschuivers waardoor ze veilig te gebruiken zijn bij spanningen van meer dan 2,8 V; ze moeten worden aangesloten op een I²C-bus die op hetzelfde logische niveau werkt als VIN.

De XSHUT-pin is een input en de GPIO1-pin is een open-drain output; beide pinnen worden door het bord tot 2,8 V getrokken. Ze zijn niet verbonden met niveauverschuivers op het bord en zijn niet 5V-tolerant, maar ze zijn bruikbaar zoals ze zijn met veel 3,3 V en 5 V microcontrollers: de microcontroller kan de GPIO1-uitgang lezen zolang de logische hoge drempelwaarde lager is. 2,8 V, en de microcontroller kan zijn eigen output afwisselen tussen lage en hoge impedantie om de XSHUT-pin aan te sturen. Als alternatief kunnen onze 4-kanaals bidirectionele logische niveau-shifter kan extern worden gebruikt met die pinnen.



Pinout
PINOmschrijving
VDDGereguleerd 2,8 V output. Bijna 150 mA is beschikbaar om externe componenten van stroom te voorzien. (Als u de interne regelaar wilt omzeilen, kunt u deze pin in plaats daarvan gebruiken als ingang voor spanningen tussen 2,6 V en 3,5 V met VIN losgekoppeld.)
WIJNDit is de belangrijkste 2,6 V tot 5,5 V voedingsaansluiting. De SCL- en SDA-level shifters trekken de I²C-lijnen hoog naar dit niveau.
GNDDe massa (0 V) aansluiting voor uw stroomvoorziening. Uw I²C-besturingsbron moet ook een gemeenschappelijke basis delen met dit bord.
SDANiveau-verschoven I²C-datalijn: HOOG is VIN, LAAG is 0 V
SCLNiveau-verschoven I²C-kloklijn: HOOG is VIN, LAAG is 0 V
XSHUTDeze pin is een actief-lage afsluitingang; het bord trekt het naar VDD om de sensor standaard in te schakelen. Door deze pin laag te houden, wordt de sensor in hardware-stand-by gezet. Deze ingang is niet in niveau verschoven.
GPIO1Programmeerbare onderbrekingsuitgang (logisch niveau VDD). Deze output is niet niveau-verschoven.
Schematisch diagram


Het bovenstaande schema toont de extra componenten die het draagbord bevat om de VL53L3CX gebruiksvriendelijker te maken, inclusief de spanningsregelaar waarmee het bord kan worden gevoed via een voeding van 2,6 V naar 5,5 V en het niveau-shiftercircuit dat I²C-communicatie mogelijk maakt met hetzelfde logische spanningsniveau als VIN. Dit schema is ook verkrijgbaar als downloadbare pdf (108k pdf).

I²C-communicatieDe VL53L3CX kan worden geconfigureerd en de afstandsmetingen kunnen worden 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 (2,6 V tot 5,5 V). Een gedetailleerde uitleg van de I²C-interface op de VL53L3CX is te vinden in de datasheet, 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 standaard 0101001b bij het opstarten. Het kan naar een andere waarde worden gewijzigd door een van de apparaatconfiguratieregisters te schrijven, maar het nieuwe adres is alleen van toepassing totdat de sensor wordt gereset of uitgeschakeld. ST biedt een toepassingsnota (196k pdf) die beschrijft hoe je meerdere VL53L0X-sensoren op dezelfde I²C-bus kunt gebruiken door elke sensor afzonderlijk uit de reset te halen en er een uniek adres aan toe te wijzen, en de aanpak kan eenvoudig worden aangepast om in plaats daarvan toe te passen op de VL53L3CX.

De I²C-interface op de VL53L3CX voldoet aan de I²C fast mode (400 kHz) standaard.

Sensor configuratie en controleIn tegenstelling tot de informatie die beschikbaar is voor veel andere apparaten, heeft ST niet publiekelijk een registermap en beschrijvingen of andere documentatie uitgebracht over het configureren en besturen van de VL53L3CX. In plaats daarvan is de communicatie met de sensor bedoeld om te verlopen via ST's VL53L3CX API (STSW-IMG015), een set C-functies die zorgen voor de low-level interfacing. Om de VL53L3CX te gebruiken, kunt u de API aanpassen om te draaien op een hostplatform naar keuze met behulp van de informatie in de API-documentatie. Als alternatief is het mogelijk om de API-broncode te gebruiken als leidraad voor uw eigen implementatie.

Vraag en antwoord

Bijlagen

Beoordelingen

VL53L3CX Time-of-Flight Multi-Target Distance Sensor Carrier met spanningsregelaar, 500 cm Max Klik op een ster om een beoordeling te geven

Laatst bekeken