+7-960-0655211 (Билайн)
+7-987-4207734 (МТС)
интернет-магазин
доставка по России и СНГ
нам уже 11 лет!

Датчик дальности времяпролетный многоцелевой Pololu на VL53L3CX 1-500см

695 руб
+ -
В корзину
Есть в наличии ( 2 )
VL53L3CX Time-of-Flight Multi-Target Distance Sensor Carrier with Voltage Regulator, 500cm Max

Этот датчик Pololu построен на основе лазерного дальномера ST VL53L3CX, который обеспечивает быстрое и точное измерение дальности до 5 м. VL53L3CX использует измерение времени прохождения инфракрасных импульсов для определения дальности к нескольким целям одновременно, что позволяет ему получать точные результаты независимо от цвета и поверхности цели. Измеренное расстояние может быть считано через цифровой интерфейс I²C. На плате установлен стабилизатор напряжения 2,8 В и преобразователи логического уровня, которые позволяют ей работать в диапазоне входного напряжения от 2,6 до 5,5 В. Расстояние между выводами 2,54 мм делает плату простой в использовании со стандартными макетными и монтажными платами. Примечание: Он не рекомендуется для использования с 8-битными микроконтроллерами; для таких приложений рассмотрите VL53L1X или VL53L0X.

Описание

VL53L3CX от ST Microelectronics - система измерения времени прохождения инфракрасных импульсов, встроенная в компактный корпус. Эта плата Pololu представляет собой устройство на основе VL53L1X, поэтому мы настоятельно рекомендуем, перед использованием этого продукта, ознакомиться со спецификацией VL53L3CX (1MB pdf).

VL53L3CX представляет собой крошечную автономную лидарную систему со встроенным лазером 1 класса 940 нм, которая невидима и безопасна для глаз. В отличие от обычных ИК-датчиков, которые используют интенсивность отраженного света для оценки расстояния до объекта, VL53L3CX использует технологию ST FlightSense, чтобы точно измерить, сколько времени требуется для испускаемых импульсов инфракрасного лазерного света, чтобы достичь ближайшего объекта и отразиться обратно на детектор. Этот подход обеспечивает измерения абсолютного расстояния независимо от условий окружающего освещения и характеристик цели (например, цвета, формы, текстуры и отражательной способности), хотя эти внешние условия влияют на максимальный диапазон датчика.

При благоприятных условиях, датчик может сообщать о расстояниях до 5 м с разрешением 1 мм. Минимальное расстояние измерения составляет 1 см. Измерения дальности доступны через интерфейс I²C (TWI) датчика, который также используется для настройки параметров датчика, и датчик имеет два дополнительных контакта: вход отключения и выход прерывания.

VL53L3CX - отличная микросхема, но ее небольшой, безвыводный корпус LGA осложняет использование для обычного студента или любителя. Она также работает при рекомендованном напряжении 2,8 В, что может затруднить взаимодействие с микроконтроллерами, работающими при 3,3 В или 5 В. Готовый модуль от Pololu решает эти проблемы, облегчая начало использования датчика, сохраняя при этом, насколько это возможно, компактный размер.

Данная плата включает в себя стабилизатор с малым падением напряжения, обеспечивающий 2,8 В для VL53L3CX, что позволяет питать датчик от источника питания от 2,6 В до 5,5 В. Выход стабилизатора доступен на выводе VDD и может выдавать почти 150 мА на внешние устройства. Эта плата также включает в себя схему, которая преобразует тактовую частоту I²C и линии данных на тот же уровень логического напряжения, что и VIN, делая простым сопряжение с системами 3,3 В или 5 В, а расстояние между выводами 2,54 мм делает плату простой в использовании со стандартными макетными и монтажными платами. Плата поставляется полностью с установленными компонентами SMD, включая VL53L3CX, как показано на рисунке продукта.

Для альтернатив этому датчику смотрите аналогичные модуль Pololu на VL6180X с с дальностью до 60 см, модуль Pololu на VL53L0X с дальностью до 200 см и модуль Pololu на VL53L1X с дальностью до 400 см. Они являются физическими заменами для модуля Pololu на VL53L3CX, но у них разные API, поэтому для работы с ними потребуется переписать программное обеспечение для VL53L3CX. Эти платы также могут использоваться с обычными 8-битными микроконтроллерами.

Все модули VL53L0X, VL53L1X и VL53L3CX используют одну и ту же печатную плату (обозначенную irs11a), а модули VL53L0X и VL53L3CX даже выглядят очень похоже. Вы можете пометить свои платы, если у вас несколько типов датчиков.


Спецификация
  • Излучатель: невидимый 940 нм, класс 1 VCSEL (лазер с поверхностным излучением в вертикальной полости) - безопасный для глаз
  • Детектор: приемная матрица SPAD (однофотонный лавинный диод) со встроенной линзой
    • Типовое полное поле зрения (FoV): 25 °
  • Максимальное расстояние: до 5 м (эффективный диапазон зависит от конфигурации, цели и среды)
  • Минимальное расстояние: 1 см (объекты ниже этого диапазона обнаружены, но измерения не точны)
  • Разрешение: 1 мм
  • Выходной формат (I²C): 16-битное считывание расстояния (в миллиметрах)
  • Рабочее напряжение: от 2,6 В до 5,5 В
  • Ток питания: 15 мА (типовое среднее значение во время активного измерения)
    • Зависит от конфигурации, цели и среды. Пиковый ток может достигать 40 мА.
  • Размеры (без штырьевых разъёмов): 13 х 18 х 2 мм
  • Вес (без штырьевых разъёмов): 0,5 гр

В комплект входят

Вилка штыревая прямая 1x7 шаг 2,54 мм и вилка штыревая угловая 1x7 шаг 2,54 мм. Вы можете припаять разъёмы прямо к плате и использовать со стандартными макетными и монтажными платами с расстоянием между выводами 2,54 мм, либо припаять провода прямо на плату для более компактной конструкции.


На плате есть два монтажных отверстия на расстоянии 13 мм друг от друга, которые предназначены для винтов M2 (не включены).

Использование

Примечание: Этот продукт может поставляться с защитным прозрачным вкладышем, закрывающим оптические сенсоры датчика. Для правильной работы модуля вкладыш должен быть удален.


Подключение

Для использования платы VL53L3CX необходимо как минимум четыре соединения: VIN, GND, SCL и SDA. Вывод VIN должен быть подключен к источнику от 2,6 до 5,5 В, а заземление должно быть подключено к 0 вольт. Встроенный стабилизатор напряжения преобразует VIN в источник питания 2,8 В для интегральной схемы VL53L3CX. Обратите внимание, что если ваше входное напряжение ниже 3,5 В, вы можете подключить его напрямую к VDD, чтобы обойти регулятор; в этой конфигурации VIN должен оставаться отключенным.

Контакты I²C: SCL и SDA, подключены к встроенным преобразователям логического уровня, что делает их безопасными для использования при напряжениях свыше 2,8 В; они должны быть подключены к шине I²C, работающей на том же логическом уровне, что и VIN.

Вывод XSHUT является входом, а вывод GPIO1 выходом с открытым стоком; оба контакта подтянут платой до 2,8 В. Они не подключены к преобразователю логического уровня на плате и не допускают 5 В, но их можно использовать как есть со многими микроконтроллерами 3,3 В и 5 В: микроконтроллер может считывать выходной сигнал GPIO1, пока его логический верхний порог ниже 2,8 В, и микроконтроллер может чередовать свой собственный выход между состояниями низкого и высокого импеданса для управления выводом XSHUT.


Распиновка
Вывод Пояснение
VDD Выход со стабилизатора 3,3 В. Почти 150 мА доступно для питания внешних компонентов. (Если вы хотите, обойти внутренний стабилизатор, вы можете использовать разъём как вход питания 3,3 В, предварительно отключив VIN.)
VIN Входное напряжение 2,6 - 5,5 В. SCL и SDA шины I²C подтягиваются преобразователями логического уровня до этого значения.
GND Земля (0 В) соединяется с нулевым потенциалом (землёй) вашего источника питания. Земля должна быть общей для источника питания и для интерфейса управления платой I²C.
SDA Линия данных I²C с преобразованным логическим уровнем: ВЫСОКИЙ = VIN, НИЗКИЙ = 0 В.
SCL Линия синхронизации I²C с преобразованным логическим уровнем: ВЫСОКИЙ = VIN, НИЗКИЙ = 0 В.
XSHUT Этот вывод является активным-низким входом отключения; по умолчанию датчик включен, так как вывод платой подтянут к VDD. Низкий уровень этого вывода переводит датчик в аппаратный режим ожидания. Этот вход без преобразователя логического уровня.
GPIO1 Программируемый выход прерывания (логический уровень VDD). Этот выход без преобразователя логического уровня.

Схема

Вышеприведенная схема показывает дополнительные компоненты, которые плата содержит для облегчения использования VL53L3CX, включая стабилизатор напряжения, который позволяет питать плату от источника питания от 2,6 В до 5,5 В, и преобразователей логического уровня, которые обеспечивают связь I²C при том же логическом уровне напряжения, что и VIN. Эта схема также доступна в виде загружаемого PDF (108k pdf).

Коммуникация по I²C

VL53L3CX может быть настроен, и его показания дальности могут быть запрошены через шину I²C. Преобразователи уровня на линиях синхронизации (SCL) и данных (SDA) обеспечивают связь I²C с микроконтроллерами, работающими с тем же напряжением, что и VIN (от 2,6 В до 5,5 В). Подробное описание интерфейса I²C на VL53L3CX можно найти в его спецификации (1MB pdf), а более подробную информацию о I²C в целом можно найти в спецификации шины I²C NXP (1MB pdf).

При включении питания 7-битный адрес датчика по умолчанию равен 0101001b. Его можно изменить на любое другое значение, записав один из регистров конфигурации устройства, но новый адрес применяется только до сброса или выключения датчика. ST предоставляет примечание по применению (196k pdf), в котором описывается, как использовать несколько датчиков VL53L1X на одной шине I²C путем индивидуального вывода каждого датчика из режима сброса и назначения ему уникального адреса.

Интерфейс I²C на VL53L3CX соответствует стандарту быстрого режима I²C (400 кГц).

Настройка и управление датчиком

В отличие от информации, доступной для многих других устройств, ST не опубликовал карту регистров и описания или другую документацию по настройке и управлению VL53L3CX. Вместо этого связь с датчиком должна осуществляться через API VL53L3CX ST (STSW-IMG015), набор функций C, которые заботятся о низкоуровневом интерфейсе. Чтобы использовать VL53L3CX, вы можете настроить API для работы на главной платформе по вашему выбору, используя информацию в документации API. Кроме того, можно использовать исходный код API в качестве руководства для вашей собственной реализации.

Примечание: этот продукт не рекомендуется для использования с 8-битными микроконтроллерами, и поэтому он не обеспечен поддержкой в виде библиотек Arduino, как сделано для других датчиков дальности времяпролетных Pololu. VL53L3CX не обеспечивает прямые измерения расстояний. Вместо этого он предоставляет данные гистограммы, которые можно обрабатывать с помощью алгоритмов, предоставляемых ST. Эта обработка требует значительного объема ОЗУ и кодового пространства, что делает этот датчик непрактичным для использования с типичным 8-битным микроконтроллером. (Например, программа, которую скомпилировали для микроконтроллера STM32F4, которая делает немного больше, чем считывание показаний с VL53L3CX, использует 63 КБ флэш-памяти и 14 КБ глобальных переменных в ОЗУ.) Для альтернатив, которые проще использовать и могут работать с 8-битными микроконтроллерами, обратите внимание на модули VL53L1X или VL53L0X..

Данный перевод является собственностью интернет-магазина Robototehnika.ru

Файлы для скачивания:
Спецификация VL53L3CX (1MB pdf)
Техническое описание микросхемы ST VL53L3CX - датчик дальности времяпролетный.

AN4846: Использование нескольких VL53L3CX в одной конструкции (196k pdf)
В этом примечании по применению от ST описывается, как использовать несколько датчиков VL53L3CX на одной шине I²C.

UM10204 Спецификация шины I²C и руководство пользователя (1MB pdf)
Официальная спецификация шины I²C, которая поддерживается NXP.

Принципиальная электрическая схема датчика дальности времяпролетного Pololu на VL53L3CX (108k pdf)
Печатаемая принципиальная схема датчика дальности времяпролетного Pololu на VL53L3CX.

Схема размеров датчика дальности времяпролетного Pololu на VL53L3CX (201k pdf)
Печатаемая схема размеров датчика дальности времяпролетного Pololu на VL53L3CX.

Схема отверстий датчика дальности времяпролетного Pololu на VL53L3CX (21k dxf)
Этот чертеж DXF показывает расположение всех отверстий платы.

3D модель датчика дальности времяпролетного Pololu на VL53L3CX (3MB step)
3D модель датчика дальности времяпролетного Pololu на VL53L3CX.

Рекомендуемые ссылки:
Документация VL53L3CX
Страница продукта ST для VL53L1X со ссылками на примечания по применению и на другие ресурсы.

API (STSW-IMG015) VL53L3CX
API от ST (интерфейс прикладного программирования) для VL53L3CX.

Характеристики

Артикул 04010205