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

Датчик дальности времяпролетный 3-канальный с широким полем обзора Pololu на OPT3101 (без разъема)

2 095 руб
+ -
В корзину
Есть в наличии ( 1 )
3-Channel Wide FOV Time-of-Flight Distance Sensor Using OPT3101 (No Headers)

Эта плата представляет собой 3-канальный датчик дальности времяпролетный с широким полем обзора на основе микросхемы OPT3101 от Texas Instruments. Он излучает инфракрасный свет в одном из трех выбираемых направлений с шестью встроенными светодиодами и измеряет расстояние, измеряя задержку отраженного сигнала. Измерения расстояния можно считывать через цифровой интерфейс I²C. Комбинированное поле зрения трех зон зондирования составляет почти 180 градусов, а максимальная дальность действия - около одного метра.

Описание

Эта плата представляет собой 3-канальный датчик дальности времяпролетный с широким полем обзора на основе микросхемы OPT3101 от Texas Instruments. В отличие от обычных ИК-датчиков, которые используют интенсивность отраженного света для оценки расстояния до объекта, эта плата излучает инфракрасный свет с длиной волны 940 нм, пульсирующий с частотой 10 МГц, а затем измеряет фазу (задержку) отраженного сигнала, которая соответствует расстоянию до целевого объекта. Он также измеряет амплитуду сигнала, которая показывает, насколько яркий / отражающий / близкий объект.

Эта плата имеет три канала, каждый из которых покрывает приблизительно от 50 ° до 60 °, что дает датчику широкое поле зрения (FOV). В благоприятных условиях датчик может измерять объекты на расстоянии до 1 м. Измерения расстояния доступны через интерфейс I²C датчика, который также используется для настройки датчика.


Этот модуль можно использовать с любым устройством, поддерживающим I²C. Плата может питаться от источника питания от 2,5 В до 5,5 В. Встроенный регулятор напряжения подает логическое напряжение 3,3 В на OPT3101. Плата включает в себя схему, которая сдвигает тактовые импульсы I²C и линии данных на тот же уровень логического напряжения, что и поставляемое VIN, тем самым упрощая взаимодействие платы с системами 3,3 В или 5 В, а расстояние между выводами 2,54 мм на плате позволяет подключать и использовать со стандартными макетными и монтажными платами с расстоянием между выводами 2,54 мм.

Спецификация
  • Каналы датчика: 3 (каждый с полем обзора приблизительно 50 - 60 ° для комбинированного полного поля зрения FoV почти 180 °)
  • Диапазон измерения расстояния: до 1 м (зависит от целевого объекта)
  • Рабочее напряжение: от 2,5 В до 5,5 В
  • Потребляемый ток: 130 мА (типовое среднее значение при работе в режиме повышенной яркости с питанием 3,3 В)
  • Размеры (без штырьевых разъёмов): 27,9 х 30,5 мм
  • Вес (без штырьевых разъёмов): 2,7 гр

Использование

Подключение

Для использования платы OPT3101 необходимо четыре соединения: GND, VIN, SDA и SCL. Вывод VIN должен быть подключен к источнику от 2,5 до 5,5 В, а GND должен быть подключен к 0 вольт. Контакты I²C платы (SCL и SDA) должны быть подключены к шине I²C, работающей на том же логическом уровне, что и VIN.

Распиновка
Вывод Пояснение
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.
VIN Входное напряжение 2,5 - 5,5 В.
SDA Линия данных I²C с преобразованным логическим уровнем: ВЫСОКИЙ = VIN, НИЗКИЙ = 0 В. Подтянут к VIN подтягивающим резистором 10кОм.
SCL Линия синхронизации I²C с преобразованным логическим уровнем: ВЫСОКИЙ = VIN, НИЗКИЙ = 0 В. Подтянут к VIN подтягивающим резистором 10кОм.
GP1 Настраиваемый контакт ввода / вывода 3,3 В. Этот выход без преобразователя логического уровня.
GP2 Настраиваемый контакт ввода / вывода 3,3 В. Этот выход без преобразователя логического уровня.
RST/MS Входной контакт, который можно использовать для сброса платы или запуска нового образца. (Обе эти функции также могут быть выполнены с помощью I²C.) Повышается до 3,3 В с помощью подтягивающего резистора 10кОм. Этот выход без преобразователя логического уровня.

Схема

Эта схема также доступна в виде загружаемого PDF (144k pdf).

Коммуникация по I²C:

OPT3101 можно настраивать, контролировать и запрашивать 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. Подробное описание интерфейса I²C на OPT3101 можно найти в его спецификации (1MB pdf), а более подробную информацию о I²C в целом можно найти в спецификации шины I²C NXP (1MB pdf). 7-битный адрес ведомого датчика - 0x58 (1011000 в двоичном формате).

Калибровка

Каждая плата включает 256-байтовую EEPROM, которая содержит индивидуальную заводскую калибровку. OPT3101 автоматически загружает калибровку при запуске. Эта калибровка определяет расстояние 100 мм, чтобы соответствовать объекту, находящемуся на расстоянии 100 мм от края платы.

Мы рекомендуем не выполнять процедуру внутренней калибровки перекрестных помех, описанную в документации TI; эффект, который он имел бы, уже учтен в числах перекрестных помех освещения при заводской калибровке.

Конфигурация

Основные параметры конфигурации, которые вы можете выбрать для OPT3101 - это канал, яркость и частота дискретизации. Эти параметры устанавливаются через I²C, и вы можете изменять их между кадрами.

Настройка канала определяет, какая пара ИК-светодиодов будет включаться, и, таким образом, определяет направление, в котором датчик будет наиболее чувствителен к объектам. Есть три канала: TX0 (слева), TX1 (средний) и TX2 (справа).

Для ИК-светодиодов доступны две настройки яркости: низкая и высокая (также известные как HDR0 и HDR1 соответственно). Режим низкой яркости хорошо работает только для близлежащих объектов (в пределах около 20 см). Режим высокой яркости работает на больших расстояниях, но объекты, которые слишком отражают или слишком близки, могут вызвать насыщение датчика, что означает, что он не может измерить расстояние. Вы можете настроить OPT3101 на использование одной из этих яркостей или использовать режим адаптивной яркости, при котором он автоматически выбирает между низкой или высокой яркостью.

Измерения, выполняемые OPT3101, делятся на базовые единицы, называемые кадром (фреймом). Каждый кадр имеет определенную конфигурацию, но вы можете изменять конфигурацию между кадрами. Вы можете настроить OPT3101 на непрерывный запуск кадров или на ожидание вашего сигнала перед запуском кадра (это называется режимом монофонической съемки). Когда кадр завершен, вы можете прочитать его результаты из выходных регистров OPT3101.

Каждый кадр состоит из настраиваемого количества подкадров, каждый из которых занимает 0,25 мс. Результаты для каждого подкадра усредняются вместе. Увеличивая количество подкадров, вы можете уменьшить шум ваших измерений, но кадры будут медленнее. Количество подкадров может быть любой степени двойки от 1 до 4096.

Дополнительные сведения о настройке и инициализации OPT3101, пожалуйста смотрите в библиотеке Arduino для OPT3101 от Pololu или в техническом описании OPT3101.

Пример кода

Pololu написали базовую библиотеку Arduino для OPT3101, которую можно использовать для сопряжения этого датчика с Arduino или Arduino-совместимым контроллером. Библиотека упрощает настройку OPT3101 и считывание данных о дальности через I²C.

Данный перевод является собственностью интернет-магазина Robototehnika.ru

Файлы для скачивания:
Принципиальная электрическая схема датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101 (144k pdf)
Печатаемая принципиальная схема датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101.

Схема размеров датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101 (228k pdf)
Печатаемая схема размеров датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101.

3D модель датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101 (6MB step)
3D модель датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101.

Схема отверстий датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101 (62k dxf)
Этот чертеж DXF показывает расположение всех отверстий платы.

Набор зажимов для крепления датчика дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101 для 3D-печати (4 МБ stl)
Для тех, у кого есть доступ к 3D-принтеру, эта часть предоставляет альтернативный способ закрепить датчик дальности времяпролетного 3-канального с широким полем обзора Pololu на OPT3101.

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

Рекомендуемые ссылки:
Библиотека OPT3101 для Arduino
Эта библиотека служит для взаимодействия Arduino с датчиком дальности времяпролетным 3-канальным с широким полем обзора Pololu на OPT3101.

Документация OPT3101
Документация ST для OPT3101.

Характеристики

Артикул 04010201