Sensörler, otomasyonun evriminde en önemli katalizördür. Teknolojideki artışla birlikte, bugün çeşitli uygulamalar için hem Analog hem de Dijital sensörler mevcuttur. Geliştirilmesi sensörler daha kolay birçok otomasyon görevine sahiptir. Bugün ölçmek için sensörler var sıcaklık , ışık yoğunluğunu ölçmek, nemi ölçmek, sesi ölçmek, radyasyonu ölçmek, yakınlığı ölçmek, vb. Bir nesnenin mesafe aralığını ölçmek için piyasada çeşitli mesafe sensörleri bulunmaktadır. Bazıları operasyon için Lazer ışınlarını kullanırken bazıları LED kullanır. Mesafe aralığını ölçmek için Lazer ışını kullanan bu tür bir sensör VL53L0X IC'dir.

VL53L0X nedir?

VL53L0X, çalışmak için Uçuş Süresi prensibini kullanan LIDAR tabanlı bir mesafe ölçüm sensörüdür. Bu cihaz çok küçüktür ve aşağıdakilerle kolayca arayüzlenebilir: mikrodenetleyiciler .

Çalışma prensibi

VL53L0X, lazer mesafeli bir sensördür. Nesnelerin mesafesini ölçmek için Uçuş Süresi prensibini kullanır. Buradan bir lazer ışını salınır. Dikey Boşluklu Yüzey Yayan Lazer cihazda mevcut. Bu ışın, nesnenin yüzeyine vurur ve geri seker. Lazer ışınının nesnenin yüzeyine çarpması ve sensöre geri yansıması için geçen süre, uçuş Süresi olarak bilinir. Bu süre, nesne ile sensör arasındaki mesafeyi hesaplamak için ölçülür. Cihazda foton zamanlamasını ve foton mesafesini ölçmek için SPAD dizisi kullanılmaktadır. Bu aynı zamanda cihazın doğruluğunu da artırır. VL53L0X, yüzeyi oldukça yansıtıcı olsa bile nesnenin mesafe aralığını ölçebilir.

PIN konfigürasyonu

Pin-Diyagram-of-VL53L0X

VL53L0X mesafe sensörü, ST Microelectronics tarafından sağlanır 12-Pinli IC olarak mevcuttur. IC'nin pin açıklaması aşağıda verilmiştir -

Pin -1 AVDDVCSEL, ana kaynağa bağlı olan VCSEL'in güç kaynağı pinidir. Bu pime 2.6V ila 5.5V arasında bir voltaj verilir.
Pin-2, VCSEL topraklama pini -AVSSVCSEL'dir. Bu pim, ana toprağa bağlıdır.
Pin-3, IC-GND'nin topraklama pimidir.
Pin-4 aynı zamanda GND2 topraklama pimidir.
Pin-5, Xshutdown pin -XSHUT dijital girişidir.
Pin-6 topraklama pimi -GND3'tür,
Pin-7, kesinti çıkış pini-GPIO1'dir. Bu bir dijital çıkış pinidir.
Pin-8, pin-DNC'yi bağlamayın. Bu raptiye yüzer halde bırakıldı
Pin-9, I2C Seri Veri pin-SDA'dır. Bu bir dijital giriş / çıkış pinidir.
Pin-10, I2C seri saat giriş pinidir - SCL. Bu bir dijital giriş pinidir.
Pin-11, besleme voltaj pini-AVDD'dir.
Pin-12 topraklama pimi-GND4'tür. Bu pim ana toprağa bağlanmalıdır.

Blok Şeması

API yardımıyla, VL53L0X'in birçok üst düzey işlevi Ana Bilgisayar tarafından kontrol edilebilir. VL53L0X'in Başlatma, Kalibrasyon, Doğruluk Seçimi, Aralık modu seçimi, başlatma / durdurma vb.

Bu API herhangi bir platformda derlenebilir. API, 3 farklı mod içerir - tek aralıklı, Sürekli aralıklı ve Zamanlı aralıklı. Tek aralıklı modda, API işlevi çağrıldıktan sonra aralıklandırma yapılır. Burada sıralama yalnızca bir kez yapılır.

“dc'den dc'ye dönüştürücü nasıl çalışır ”

Sürekli aralıkta, API işlevi çağrıldıktan sonra aralıklandırma sürekli olarak yapılır. Burada SW bekleme moduna dönmek için, kullanıcının aralığı değiştirmeyi durdurması gerekir. Zamanlanmış aralıkta, aralık değiştirme, API işlevi çağrıldıktan sonra sürekli olarak yapılır, ancak her ölçümden sonra diğeri kullanıcı tanımlı bir gecikmeden sonra başlar.

Devre şeması

VL53L0X Devre Şeması

VL53L0X ile mikrodenetleyiciler arasında arabirim oluştururken harici kapasitörler ve dirençler kullanılır. Ana besleme voltaj pini AVDD ile kullanılan harici kapasitörler, gürültüyü ve paraziti azaltmak için AVDDVCSEL ve AVDDVCSEL pinine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir.

“kendi elektronik kireç çözücünüzü oluşturun ”

2.8V AVDD için 1.5kΩ ila 2kΩ harici pull-up dirençleri önerilir. XSHUT ve GPIO1 için 10kΩ, önerilen kaldırma direnci değeridir. Bir ana bilgisayarda, VL53L0X'in komutlar kullanılarak kontrol edildiği bir API vardır.

VL53L0X'in Özellikleri

VL53L0X'in bazı teknik özellikleri aşağıda listelenmiştir -

Bu cihaz için çalışma voltajı aralığı 2.6V ile 3.5V arasındadır.
Bu cihazın çalışması için 10mA'lık bir besleme akımına ihtiyacı vardır.
Mikrodenetleyici ile iletişim kurmak için, I2C iletişim protokolü yerleşik olarak sağlanır.
Bu cihaz, 2 metreye kadar hedef mesafeyi ölçebilir.
2.8V doğrusal voltaj regülatörü sağlanır.
Cihazda Tek Foton Çığ Diyot dizisi kullanılmaktadır.
Lazer aralığı ayarlama için 980nm Dikey Boşluklu Yüzey Yayan Lazer kullanılır.
Bu cihaz ayrıca bir Entegre seviye değiştiriciye sahiptir.
Bu cihaz ortama karşı bağışıklığa sahiptir.
Cam optik parazitten iyi bir koruma sağlamak için Entegre IR filtreleri sağlanmıştır.
Çalışma sıcaklığı aralığı -20 ° C ila 70 ° C'dir.
Bu cihaz, Optik LGA12 paketi olarak mevcuttur.
VL53L0X, bir API kullanılarak kontrol edilebilir.
API kullanılarak birçok üst düzey uygulama müşteri tarafından kolaylıkla tasarlanabilir.
Bu API, VL53L0X'in işleyişini kontrol etmek için 3 farklı mod içerir.

VL53L0X uygulamaları

VL53L0X, bir lazer ölçüm modülüdür. Bu sensör, iPhone7 ve diğer Apple telefonlarında 3D görüntüler için ilk kez kullanıldığında popüler oldu. Bu modülün çeşitli uygulamaları vardır. Bunlardan bazıları aşağıda listelenmiştir -

VL53L0X, robotikte engel algılama ve önleme için kullanılır.
En yeni Mobil Akıllı Telefonların çoğunda, bu modül yakınlık sensörü olarak kullanılır.
Görüntülerin düşük ışık koşullarında çekilmesi gereken tıbbi görüntüler için kullanılır.
Kameralarda otomatik netleme için VL53L0X kullanılır.
Modern kameralarda hızlı hareket eden nesnelerin görüntüsünü yakalamak ve kameranın performansını artırmak için VL53L0X kullanılır.
Tek boyutlu hareket tanıma için bu modül kullanılır.
Otomatik musluklarda, sabunluklarda ve otomatik musluklarda el hareketlerini algılamak için VL53L0X uygulanır.
Bu modül ayrıca bilgisayarlarda ve dizüstü bilgisayarlarda kullanıcı tespiti için kullanılır.

Alternatif IC

ST Microelectronics tarafından sağlanan VL53L0X sensörün yanı sıra, bu modüle alternatif olarak kullanılabilecek diğer IC'lerin bazıları VL6180, Ultrasonik Sensör HC-SR04'dür.

Bu sensörde kullanılan lazer görünmezdir ve insan gözüne zarar vermez. VL53L0X aynı zamanda dünyanın en küçük mesafe ölçüm sensörü olarak da bilinir. Bu sensörün elektriksel özellikleriyle ilgili daha fazla ayrıntı, cihazında bulunabilir. Veri Sayfası . Akıllı telefonunuz kamera lensinin otomatik odaklaması için VL53L0X kullanıyor mu?